Los compresores, construidos para aumentar la presión y desplazar fluidos "compresibles" como gases y vapores

INTRODUCCIÓN

Los compresores son máquinas de fluido diseñadas para el aumento de la presión y el desplazamiento de ciertos fluidos denominados "compresibles", como gases y vapores. 

Uno de los primeros usos modernos de los compresores de aire fue la implementación que llevaron los buzos de suministros atmosféricos de la superficie a los mares profundos para sobrevivir allí durante largos periodos. 

El oxígeno comprimido es hoy por hoy una herramienta sumamente popular, su eficiencia y accesibilidad le dan gran importancia en el mercado. 

Un émbolo bombea oxígeno comprimido dentro de un tanque a cierta presión, donde se mantiene hasta que es requerido para ciertas acciones tales como hinchar una llanta, o para el apoyo de herramientas neumáticas. 

Se podría dividir según su aplicación como compresor de gases y aire. También se podría clasificar en función de su montaje. Pero pare efectos de neumática, y por ser su clasificación más popular, según su funcionamiento básico se clasifica en dos grandes grupos; compresores de desplazamiento positivo y compresores dinámicos. 

Los compresores, construidos para aumentar la presión y desplazar fluidos "compresibles" como gases y vapores, a través del intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo que realiza el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando entonces su presión en energía cinética e impulsándola a fluir. 

Los compresores desplazan fluidos al igual que una bomba, pero las bombas son máquinas hidráulicas, y los compresores son máquinas térmicas, ya que el fluido en éste es compresible, cambia de densidad y temperatura, difiriendo también de ventiladores y sopladores que impulsan fluidos compresibles, pero sin aumentar la presión, densidad y temperatura de manera notoria. 

Por su principal aplicación como compresor de gases y aire podría clasificarse de una diferente manera, incluso podrían clasificarse en función a su montaje. Pero dado que es su clasificación más común según sus principios de funcionamiento básico los clasificaremos en dos grandes grupos: 

• Compresores de desplazamiento positivo: el funcionamiento de estos está basado en la disminución del volumen del aire en la cámara de compresión donde se encuentra confinado, creando en incremento de presión interna hasta llegar al vapor de diseño previsto, y entonces es liberado el aire al sistema. 
• Compresores Dinámicos: su funcionamiento se basa en la aceleración molecular. El aire es aspirado por el rodete a través de su campana de entrada y se acelera a gran velocidad. Seguido se descarga directamente a unos difusores junto al rodete, allí toda la energía cinética del aire se transforma en presión estática, y entonces es liberado al sistema. 
• Los compresores de desplazamiento positivo se dividen de esta forma: 

Alternativos o de pistón: el aire es aspirado hacia dentro de un cilindro, esto lo hace un pistón que acciona por una biela y un cigüeñal. Dicho pistón realiza el movimiento opuesto, comprimiendo el aire en el interior del cilindro y liberándolo una vez alcanzada la presión necesaria. 

Un compresor rotativo de paletas es un tipo de compresor en el cual el rotor gira en el interior de un estator cilíndrico. Durante la rotación, la fuerza centrífuga extrae las paletas de las ranuras para formar células individuales de compresión. La rotación reduce el volumen de la célula y aumenta la presión del aire Que a su vez se divide en: 

• Compresor de tornillo: se trata del desplazamiento del aire, a través de las cámaras que se crean con el giro simultáneo y en sentido contrario de dos tornillos, uno macho y otro hembra. El aire llena los espacios creados entre ambos tornillos, y aumenta la presión mientras va reduciendo el volumen de las cámaras. 
• Compresor de paletas: consiste en la instalación de un rotor de paletas flotantes en el interior de una carcasa, situándolo de forma excéntrica a la misma, entonces las cámaras van creciendo en la zona de aspiración, produciendo una depresión que causa la entrada de aire. Las cámaras se van reduciendo hacia la zona de impulsión comprimiendo el aire en el interior. 
• Compresor de lóbulos o émbolos rotativos: se basa en el giro de dos rotores de lóbulos en el interior de la carcasa. Los rotores giran de forma sincronizada y en sentido contrario, formando entre ellas unas cámaras en las que entra aire. Los lóbulos se limitan a desplazar el aire, logrando aumentar la presión en función de la contrapresión encontrada en la salida del equipo. Son compresores de baja presión. 
• Compresores scroll: tienen un desplazamiento que se denomina orbital. La compresión realizada es por reducción de volumen.  El compresor está formado por dos rotores con forma espiral. Uno de ellos es fijo en la carcasa y el otro es móvil, accionado por el motor. Siendo montados con un desfase de 180º permiten que se creen cámaras cada vez más pequeñas de aire en su movimiento. 
• Bombas de vacío: tienen un rotor de paletas fijas, instalado de forma excéntrica en la carcasa de la bomba. Dentro de la carcasa hay un fluido que generalmente es agua. Cuando el rotor gira a cierta velocidad, la fuerza centrífuga ejercida al fluido hace que éste se pegue a las paredes internas de la carcasa, y se forman con las paredes del rotor unas cámaras de aspiración y compresión, cuyo funcionamiento es similar al del compresor de paletas. Y los compresores dinámicos se dividen también en: 
• Compresores centrífugos radiales: son los compresores centrífugos tradicionales. En ellos el aire entra directamente a la zona central del rotor, guiado por la campana de aspiración. El rotor, girando a gran velocidad, lanza el aire sobre un difusor situado a su espalda y es guiado al cuerpo de impulsión. 
• Compresores centrífugos axiales: son menos comunes en la industria. A diferencia de los radiales, el aire circula en paralelo al eje. Están formados por varios discos rotores. Entre cada rotor se instala otro disco denominado estator, donde el aire acelerado por el rotor incrementa su presión antes de entrar en el disco siguiente. 

VENTAJAS Y DESVENTAJAS.

• Compresores de desplazamiento positivo. 
• Podría decirse que los compresores alternativos son vagamente más eficientes que los rotativos, pues son capaces de comprimir la misma cantidad de gas con un consumo de energía de 5% a 10% menos. Pero es tan vaga esta diferencia que la mayoría prefiere los compresores rotativos, pues los de pistón son más costosos y requieren mayor mantenimiento. 
• Compresores dinámicos. 
• Por su parte los compresores centrífugos; ofrecen una variación bastante amplia de flujo con un cambio pequeño en la carga. permite trabajar un largo tiempo entre intervalos de mantenimiento, siempre y cuando los sistemas auxiliares de aceites lubricantes y aceites de sellos estén correctos, gracias a la ausencia de piezas rozantes en la corriente de compresión. Se pueden obtener grandes volúmenes en un lugar de tamaño pequeño. Se caracteriza por un flujo suave y libre de pulsaciones. Por otro lado; son sensibles al peso molecular del gas que se comprime, esto puede hacer que las presiones de descarga sean muy altas o muy bajas. Son necesarias velocidades muy altas en las puntas para producir la presión, a y que tener mucho más cuidado al balancear los motores. Requieren también un complicado sistema para aceite lubricante y aceite para sellos. 
• En cuanto a los axiales; la alta eficiencia y la capacidad más elevada son las únicas ventajas relevantes que tienen éstas sobre las centrífugas para las instalaciones estacionarias. Su tamaño y peso menores no son de importancia. En cuanto a las desventajas incluyen un repertorio operacional reducido, mayor vulnerabilidad a la corrosión y la erosión y propensión a las deposiciones. 

CONCLUSIÓN

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