Tipos de compresores

1. abiertos- son completamente desarmables, tienen volanta y sello, son movidos por Un motor externo el cual le transmite la fuerza a través de unas correas o por acople directo.

2.      semi-hermético- son desarmables hasta cierto límite. Son movidos por un motor eléctrico interno.

3.      herméticos o sellados- no son desarmables. Están encerrados dentro de una carcasa o cuerpo herméticamente sellado (soldado). Están movidos por un motor eléctrico interno.

  CLASES DE COMPRESORES  Reciprocante o alterno  Es aquel que recibe un movimiento rotativo y lo convierte en alterno. Básicamente un compresor reciprocante esta constituido de pistones y cilindros siendo esto por la forma de trabajar lo que le dá el nombre. El movimiento es aplicado a un cigüeñal o un equivalente en función y este lo transfiere al pistón o pistones a través de la biela. Los compresores se clasifican por la cantidad de cilindros como:    Mono cilíndrico- un solo cilindro    Poli cilíndricos    Bi cilíndrico- dos cilindros    Tri cilíndrico- tres cilindros    Cuatri cilíndrico- cuatro cilindros    Penta cilíndrico- cinco cilindros    Hecta cilíndrico- seis cilindros    Etc. etc.     De acuerdo a la posición de los cilindros, estos se denominan:   Linear   En V   Doble V   Semi radial   Radial Pág. 2 Compresores   Factores que determinan la capacidad de un compresor reciprocante

1.      Factores de diseño mecánico- estos son inherentes en el compresor y no se pueden cambiar.

a.       diámetros de los cilindros. b.      recorrido de los cilindros. c.       número de los cilindros. d.      espacio muerto. e.       revoluciones por minutos en los compresores semi herméticos y los

herméticos.  

2.      Factores de aplicación- estos son los que ser pueden cambiar hasta cierto límite.

a.       la presión de succión.

b.      la presión de descarga. c.       tipo de refrigerante a usarse. d.      revoluciones por minutos en compresores abiertos.

 Desplazamiento volumétrico Es la cantidad de refrigerante en pulgadas cúbicas por minutos que desplaza o bombea un compresor y viene determinado por la fórmula:                        D.V. = (π x R² x L) x N x RPM                              D.V.= desplazamiento volumétrico en pulg. cúbicas/min.                              π =( Pi)= 3.1416                             R²= radio al cuadrado                             L= largo o recorrido del cilindro                             N= número de cilindros                             RPM = revoluciones por minutos, velocidad del compresor   La separación del punto muerto en un compresor reciprocante fluctúa entre .010 pulgadas a .020 pulgadas   En compresores reciprocantes la separación existente entre el pistón y el cilindro es de .0002 pulgadas por cada pulgada de diámetro que tenga el pistón  Eficiencia volumétrica Es la razón matemática existente entre el volumen real desplazado por un compresor y el volumen calculado (por diseño de fábrica) La eficiencia volumétrica se determina por la fórmula:                      E.V.= V.R. /  V.C. x 100                         E.V.= eficiencia volumétrica en %                         V.R.= volumen real (actual)                         V.C.=volumen calculado (por diseño de fábrica)   Pág. 3 Compresores  Razón de compresión Es la razón que existe al dividir la presión absoluta de descarga entre la presión absoluta de succión. La razón puede variar hasta 10 a 1 para compresores de una etapa. Si la razón es más alta, compresores de dos etapas deberán utilizarse. Una razón alta de compresión significa que hay una presión baja de succión, esto no es deseable ya que resultaría en un gasto innecesario de fuerza además, teniendo una temperatura del refrigerante gaseoso en descarga muy elevada. Esto pudiera ocasionar problemas en los cojinetes o casquillos conllevándolos a roturas y desgastes. La fórmula para razón de compresión es:                     Rc= Pd / Ps                        Rc= razón de compresión                        Pd= presión absoluta de descarga                        Ps= presión absoluta de succión  Cálculos de transmisión mediante poleas El diámetro de las poleas esta en razón inversa de las velocidades respectivas. La polea más pequeña es la que pertenece al motor generalmente y la más grande por consiguiente al compresor La fórmula para calcular transmisión de fuerzas es:                d x v.m. = D x v.c                   d= diámetro de la polea del motor                   v.m.= velocidad del motor en rpm

                  D= diámetro de la polea del compresor                   v.c.= velocidad del compresor en rpm   “Unloaders” o descargadores Dispositivo que regula la capacidad de un compresor sacando uno o más pistones de funcionamiento. Cuando se reduce la carga de calor, el descargador disminuye la capacidad de bombeo del compresor sacando él o los pistones fuera de su función de compresión ya sea manteniendo las válvulas de succión fuera de su asiento, o ya sea abriendo un paso (“by pass”) entre la parte de descarga y la parte de succión del refrigerante. Esto también facilita el arranque del compresor ya que arrancar sin carga, además una de las ventajas del descargador es que ayuda a evitar el golpe de líquido. El "unloader" o descargador puede trabajar hidráulicamente o eléctricamente.  Golpe de líquido El golpe de líquido es cuando llega refrigerante líquido al compresor por la línea de succión, lo que es altamente dañino y puede ocasional danos severos en las partes de éste.       Pág. 4 Compresores  ROTATIVO Son más comunes en aplicaciones domésticas pequeñas tales como refrigeradores, acondicionadores de aire de ventana, sistemas mini-partidos de acondicionamiento de aire y bombas de calor hasta cinco toneladas. Hay dos tipos básicos de compresores rotativos: el de una sola hoja fija y el de hojas que rotan. El de hojas que rotan lo hacen con el rotor en el eje. En ambos casos la hoja u hojas proveen un sello constante para el refrigerante gaseoso. El de una sola hoja tiene un rotor montado excéntricamente con respecto al cilindro y se mueve contrario a las manecillas del reloj. La hoja presiona las paredes del rotor y separa de esta forma y en todo momento la presión de succión de la presión de descarga. El refrigerante en esta clase de compresor entra por el lado de succión y es comprimido contra las paredes del cilindro hasta ser llevado hacia el lado de descarga. Los de varias hojas movibles consisten también de un rotor donde las hojas están montadas y estas presionan las paredes del cilindro. El refrigerante que entra por la succión queda atrapado en el espacio entre hoja y hoja y después de ser comprimido contra las paredes del cilindro, es llevado hacia la descarga. Esta clase de compresor los hay de dos, cuatro y hasta doce hojas. Estos compresores succionan y descargan simultáneamente y vienen sumergidos en un baño de aceite. Tienen la ventaja de proveer una apertura grande para la succión, y descargar todo el refrigerante comprimido. Esto los hace ser eficientes. Tienen tanto en la línea de succión (entrada al cilindro) y en la línea de descarga (salida del cilindro) unas válvulas unidireccionales (“check valves”) para evitar que el refrigerante que entro no vuelva a salir y el refrigerante que salió no vuelva a entrar cuando éste se haya detenido. Los compresores rotativos de hojas que giran son utilizados en los sistemas de cascadas en la sección del primer compresor   CARACOL (“SCROLL”) Es comúnmente utilizado en aplicaciones de acondicionamiento de aire y bombas de calor. Tiene la ventaja de utilizar pocas partes movibles, lo que produce menos fricción, el ciclo de compresión es más ligero (suave) con bajo torque requerido, bajo nivel de ruido y bajo nivel de vibración. Este compresor utiliza dos discos espirales para comprimir el refrigerante en vapor. El caracol superior es estacionario y el inferior es el que se mueve

La succión del vapor es lograda por la parte exterior de los caracoles y la descarga ocurre por el centro del caracol estacionario. El caracol movible lo hace en forma orbital acoplado al fijo. En este movimiento el vapor es atrapado entre los caracoles, según el caracol movible rota, comprime el refrigerante y lo lleva al centro descargándolo. Durante este proceso de compresión, varios bolsillos de refrigerante se forman al mismo tiempo. El proceso de succión de la parte exterior del caracol y la descarga de la parte interior es constante. Este proceso da al compresor una acción de operación más suave.     Pág. 5 Compresores  TORNILLO (“SCEW”) Son utilizados en sistemas de gran capacidad que van desde las veinte hasta las trescientas toneladas de refrigeración. Vienen abiertos o herméticos. Los compresores abiertos son mayormente utilizados en sistemas con refrigerante amonia. Los herméticos son utilizados con refrigerantes halogenados. El compresor de tornillo consta de dos partes principales que son dos rotores de forma helical conocidos como el macho y la hembra. El macho tiene cuatro dientes mientras que la hembra tiene seis dientes. El motor mueve al macho y este a su vez mueve a la hembra. El refrigerante que entra por la succión a este compresor queda atrapado entre los dientes del macho y los dientes de la hembra siendo comprimido y arrastrado hacia la descarga. Esto provee una acción constante de bombeo diferente a la acción pulsante que produce el compresor reciprocante. Con esta acción de bombeo se produce poca vibración durante la operación. Los compresores de tornillo trabajan con una inyección constante de aceite, lo que sella el espacio entre los tornillos y entre los tornillos y el cilindro. Además esto ayuda a enfriar el compresor. La eficiencia de estos compresores es relativamente alta. Ya que los compresores de tornillo trabajan a una alta velocidad, casquillos apropiados deben ser utilizados para larga duración.  CENTRÍFUGOS Son diseñados para ser utilizados en sistemas de grandes capacidades que van desde las cincuenta hasta las cinco mil toneladas de refrigeración. En este tipo de compresor, el refrigerante en vapor se mueve hacia afuera según se mueve la turbina rápidamente. Esta acción es llamada fuerza centrífuga (sin embargo el término correcto es fuerza centrípeta). Éste consta de una o más turbinas (“impellers”) que succionan refrigerante gaseoso por la parte central de la turbina llamada ojo de la turbina y es lanzado por la parte lateral de ésta a una alta velocidad, comprimiendo las moléculas del refrigerante debido a la fuerza centrífuga proporcionada por la misma. La presión así lograda es poca por lo que generalmente se necesita más de una turbina, llamándose a cada una de las turbinas, etapas de compresión. El compresor centrífugo tiene que trabajar a una alta velocidad por lo que requiere una inyección constante de aceite lubricante, razón por lo que la bomba de aceite es independiente del compresor y arranca primero que éste, deteniéndose después de éste detenerse. La entrada de refrigerante es regulada a la primera turbina por medio de unas compuertas llamadas vanes, gobernando así la capacidad del compresor centrífugo      

reduciéndose la temperatura al absorbercalor del mismo. A su salida se pretende tener unaero sol, pequeñas gotas de refrigerante en suspensión, que facilite la posterior evaporación. Son empleados en sistemas derefrigeración y aire acondicionado, entre los que tenemos: • El tuvo capilar (en los refrigeradores domésticos y pequeños sistemas climatizadores). • La válvula de expansión (manual, termostática (VET) y/o electromecánica). • Elrestrictor: Este dispositivo además, y según su tipo, regula el caudal de refrigerante en circulación, adecuándolo a la carga térmica a la que se ve sometido el sistema frigorífico, así como a las temperaturas del medio de trabajo. VÁLVULA DE EXPANSIÓN Como ya lo mencionamos anteriormente, la Válvula de Expansión, es un tipo de Dispositivo de expansión (un elemento de las máquinas frigoríficas por compresión) en el que la expansión es regulable manual o automáticamente. Una de las ventajas que nos ofrece es que regula de una manera activa la expansión, al ser activada por el recalentamiento.

TIPOS DE VÁLVULA DE EXPANSIÓN: • Manual: en la que la regulación se realiza mediante un tornillo. •

Termostática (VET), en la cual es la temperatura de calentamiento del líquido (medida por el bulbo) la que regula la expansión. • Termostática con compensación de presión, para equipos medianos o grandes o que trabajen a altas presiones. • Electrónica o electromecánica. TIPOS DE VÁLVULAS DE EXPANSIÓN VÁLVULA DE EXPANSIÓN MANUAL: Son válvulas de aguja que constan de una varilla metálica que acaba en una punta cónica. La varilla se regula con un tornillo pudiendo aproximarse más o menos el conducto de circulación del fluido frigorífico.

VÁLVULA DE EXPANSIÓN ELECTRÓNICA: Las válvulas De expansión electrónicas son las únicas que permiten, el funcionamiento ideal del evaporador, manteniéndolo lleno de líquido y gas refrigerante y permitiendo que sólo salga del mismo gas sobrecalentado para no dañar el compresor. Las válvulas de expansión electrónicas, además de la máxima utilización del evaporador, ofrecen una serie de ventajas con respecto a las válvulas de expansión termostáticas: Son ideales para trabajar en aquellos casos en que las cargas sufren grandes variaciones. Donde las presiones de condensación sufren grandes cambios. Ahorran energía. Esta

nueva válvula de expansión electrónica está accionada por un motor paso a paso y controlada por un microprocesador. El motor paso a paso le permite una notable precisión en la regulación con 480 pasos en una carrera de 15 mm. El nuevo software de regulación implementado por Carel permite que el equipo de refrigeración ó aire acondicionado trabaje en condiciones óptimas aún con presiones de trabajo variables. Estas válvulas son ideales para la alimentación de evaporadores de equipos tales como: chillers, equipos acondicionadores con bomba de calor, equipos para cámaras frigoríficas, etc. La misma válvula y

control pueden operar en equipos de refrigeración a bajas temperaturas y son compatibles con todos los refrigerantes R22, R134, R404, R407, Amoníaco, CO2, etc. La capacidad disponible es de 2Kw hasta 50Kw. El movimiento axial del PIN, da una perfecta linealidad en el flujo refrigerante y la entrada del mismo puede ser en ambos lados, lo que la hace ideal para equipos con bomba de calor. En un chiller se puede usar esta válvula, junto con el control del chiller, ya sea Microchiller o pCO2 y mediante una salida digital de cualquiera de estos dos controles habilitar la válvula de expansión electrónica. Es decir, le avisa cuando el compresor está en marcha o no

control pueden operar en equipos de refrigeración a bajas temperaturas y son compatibles con todos los refrigerantes R22, R134, R404, R407, Amoníaco, CO2, etc. La capacidad disponible es de 2Kw hasta 50Kw. El movimiento axial del PIN, da una perfecta linealidad en el flujo refrigerante y la entrada del mismo puede ser en ambos lados, lo que la hace ideal para equipos con bomba de calor. En un chiller se puede usar esta válvula, junto con el control del chiller, ya sea Microchiller o pCO2 y mediante una salida digital de cualquiera de estos dos controles habilitar la válvula de expansión electrónica. Es decir, le avisa cuando el compresor está en marcha o no.

VÁLVULA DE EXPANSIÓN TERMOSTÁTICA: Una válvula termostática es una válvula de regulaciónaccionada en función de un parámetro de temperatura de agua, de aire,… Funciona como un termostato de todo o nada y actúa sobre el circuito hidráulico sobre el cual se instala. Permite una regulación precisa de la temperatura ambiente. Es el elemento que asegura la alimentación automática del fluido frigorífico a la evaporadora, para poder llenar ésta de líquido según las necesidades caloríficas.