Los compresores helicoidales usados en
técnicas frigoríficas pueden ser de dos tipos:
De dos rotores (Lysholm), que comenzaron a
utilizarse en los años 30 y están compuestos de dos husillos roscados
(rotores), uno motor y otro conducido.
De rotor único (Zimmern), que comenzaron a
utilizarse en los años 60 y están compuestos por un rotor o husillo roscado
único, que engrana con un par de ruedas satélites dentadas idénticas.
Compresor Helicoidal de dos Rotores
El compresor helicoidal de dos rotores, es un
aparato rotativo de desplazamiento positivo, en la que la compresión del vapor
se efectúa mediante dos rotores (husillos roscados). El rotor conductor tiene
cuatro o cinco dientes helicoidales, y engrana con seis celdas o cámaras de
trabajo, igualmente helicoidales, del rotor conducido, alojados ambos dentro
del estator.
Para confirmar el cierre hermético de las
cámaras de trabajo y 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 mecánico y 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. El vapor 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 del rotor 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 vapor a lo largo de los ejes de
rotación.
Cada una de las cámaras de trabajo se comporta
como si el cilindro fuese un compresor alternativo, en donde cada diente del
rotor hace de pistón, primero cierra y después comprime el volumen inicialmente
atrapado V1, por lo que un compresor helicoidal no es sino un compresor
alternativo de seis cilindros helicoidales, en el que se han eliminado el
cigüeñal, el espacio nocivo y las válvulas de admisión y escape.
Aspiración: 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 el volumen de
vapor 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, produciéndose la expulsión del vapor a la
presión de salida P2.
Ventajas del compresor helicoidal de 2 rotores
Es el compresor más empleado en refrigeración
industrial.
Cuenta con menos mantenimiento.
Cuenta con menos partes móviles y por tanto
susceptibles de problemas.
Rendimiento energético: El compresor de
tornillo tiene un rendimiento superior al alternativo cuando la instalación se
encuentra a plena producción.
Inconvenientes del compresor helicoidal de 2
rotores
Precio: más caro que el compresor alternativo.
Mano de obra especializada para su
mantenimiento
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