COMPRESORES. Existen los siguientes tipos de compresores para aplicaciones de refrigeración y aire acondicionado:

Transcripción

1 COMPRESORES. El compresor tiene dos funciones en el ciclo de refrigeración por compresión. En primer lugar succiona el vapor refrigerante y reduce la presión en el evaporador a un punto en el que puede ser mantenida la temperatura de evaporación deseada. En segundo lugar, el compresor eleva la presión del vapor refrigerante a un nivel lo suficientemente alto, de modo que la temperatura de saturación sea superior a la del medio de enfriamiento disponible para la condensación del vapor refrigerante. Existen los siguientes tipos de compresores para aplicaciones de refrigeración y aire acondicionado: Reciprocantes: tipo abierto, semiherméticos, herméticos Rotativos. Centrífugos. De los tipos de compresores mencionados, sólo nos referiremos a dos tipos de compresores: Herméticos (reciprocantes) Scroll (Espirales) COMPRESORES RECIPROCANTES: HERMÉTICOS. Este compresor es apropiado para volúmenes de desplazamiento reducido y eficaz para presiones de condensación elevada y en altas relaciones de compresión. (1 of 10)16/01/ :32:25 a.m.

2 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. Es un equipo de baja potencia, un motor eléctrico se encuentra montado directamente en el cigüeñal del compresor pero el cuerpo es una carcasa metálica herméticamente sellada con soldadura. Funcionamiento del compresor. 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. (2 of 10)16/01/ :32:25 a.m.

3 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. Válvulas de succión y descarga. La mayoría de las válvulas del compresor reciprocantes son del tipo de lengüeta y deben asentar adecuadamente para evitar fugas. (3 of 10)16/01/ :32:25 a.m.

4 La corrosión y partículas extrañas en la válvula producen este tipo de fugas. Desplazamiento del compresor. El desplazamiento de un compresor reciprocantes es el volumen desplazado por los pistones. 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. Donde: MCM = Metros Cúbicos por Minuto. MCH = Metros Cúbicos por Hora. PCM = Pies Cúbicos por Minuto. PCH = Pies Cúbicos por Hora. Cm 3 /Rev. = Centímetros cúbicos de desplazamiento por revolución. (4 of 10)16/01/ :32:25 a.m.

5 D = Diámetro del cilindro (centímetros, pulgadas). L = Longitud de carrera (centímetros, pulgadas). N = Número de cilindros. RPM = Revoluciones Por Minuto = Centímetros cúbicos por metro cuadrado = Pulgadas cúbicas por pie cuadrado. Lubricación. La lubricación del compresor se realiza por medio de una bomba la cual es la encargada de llevar aceite a través de un orificio del cigüeñal a los cojinetes del compresor y bielas. Una válvula de alivio sirve como dispositivo de descarga de presión, permitiendo que el aceite pase directamente al cárter si su presión es mayor que la del ajuste de esta válvula. En algunos compresores la bomba esta conectada directamente al cárter del compresor, la presión de entrada a la bomba será siempre la del cárter y la presión de salida será la suma de la presión del cárter más la presión de la bomba de aceite. Por consiguiente, la presión neta de la bomba será la presión de salida de bomba menos la presión del cárter. Cuando el compresor funciona con la presión de succión en vacío, la presión del cárter es negativa y debe ser añadida a la presión de salida de la bomba para determinar la presión neta de ésta. Por ejemplo: (5 of 10)16/01/ :32:25 a.m.

6 La presión neta del aceite variará según el tamaño del compresor, la temperatura, la viscosidad y la cantidad de espacio libre en los cojinetes del compresor. Se consideran presiones normales del aceite de 2.10 a 2.80 Kg/Cm 2 (30 a 40 PSI), sin embargo, puede mantenerse una lubricación adecuada con presiones hasta de 0.7 Kg/Cm 2 (10 PSI). La válvula de control de lubricación se regula en la fábrica para evitar que la presión neta de la bomba exceda 4.22 Kg/Cm 2 (60 PSI). La presencia de líquido refrigerante en el cárter puede afectar el funcionamiento de la bomba. Una formación violenta de espuma en el arranque puede motivar una pérdida de aceite y con ello una pérdida de presión hasta que el aceite vuelva al cárter. 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. En donde se observa: 1. El aceite pasa a través de una ranura de lubricación ubicada en la parte inferior del cigüeñal por el que recoge el aceite y el refrigerante líquido residual del cárter del compresor. Esta mezcla es empujada hacia arriba de la ranura de lubricación por la fuerza centrífuga. 2. La superficie caliente del cigüeñal empieza a vaporizar el refrigerante líquido que ha sido recogido y es empujado hacia arriba con el aceite. La fuerza centrífuga origina por rotación del cigüeñal que empiece a separarse el aceite del refrigerante vaporizado. El aceite como es más pesado es retirado de la ranura de lubricación lateralmente y conducido a las superficies de los cojinetes a través de los diferentes puntos del cigüeñal. (6 of 10)16/01/ :32:25 a.m.

7 3. El gas pasa por la ranura de lubricación inclinada en la parte superior del cigüeñal. La línea central es el punto de presión cero, el aceite no es capaz de cruzar esta línea por efecto de la fuerza centrífuga. Únicamente el refrigerante vaporizado cruzará esta línea central y saldrá por la parte superior. 4. Un corte transversal del cigüeñal muestra la salida y la inclinación de la ranura de lubricación. El cigüeñal tiene 15 dimensiones críticas, es maquinado y pulido para el alojamiento del cojinete con una tolerancia de pulgada, aproximadamente 1/30 del espesor de un cabello humano. Características técnicas exigidas para aceites lubricantes. Las características de lubricación se mantendrán satisfactorias durante un período largo si se consideran las temperaturas de operación, presión y ausencia de contaminantes. Las principales variables que se deben considerar son: Viscosidad. Compatibilidad con el gas refrigerante: se puede presentar como consecuencia la sedimentación del aceite (ceras), obstrucción del capilar y/o la válvula de expansión. Efecto de carbonización: la formación de carbones afecta principalmente las válvulas de succión y descarga. Estabilidad química. Rigidez dieléctrica. Humedad. Miscibilidad. Los tipos de aceites refrigerantes aprobados son: mineral (nafténico), sintéticos (alquilbenzeno), blanco (nafténico/parafínico), parafínico, poliol éster, y mineral. En las aplicaciones de aire acondicionado para sistemas que trabajan con R-22 utilizan aceites minerales, sintéticos y blancos. COMPRESORES SCROLL (7 of 10)16/01/ :32:25 a.m.

8 Este compresor esta hecho por dos espirales (Scroll) una fija y la otra móvil: compresión y descarga, son ciclos suaves y continuos durante la rotación de los 540 grados en que ocurre el ciclo. Inicia por la interacción de una espiral móvil y una espiral fija, en donde entra el gas por la parte externa a medida que la espiral gira. (8 of 10)16/01/ :32:25 a.m.

9 La entrada del paso de gas se sella por la espiral. Como la espiral continúa girando, el gas es comprimido poco a poco al tiempo que el gas llega al punto central una vez alcanzada la presión de descarga. Durante la operación ocurren simultáneamente (9 of 10)16/01/ :32:25 a.m.

10 seis etapas de compresión, resultando continuamente succión y descarga. Continue (10 of 10)16/01/ :32:25 a.m.