Compresores de tornillo todo lo que debes saber

Los compresores de tornillo presentan muchas ventajas respecto a su competidor el compresor industrial de pistón. Por esta razón son utilizados en infinidad de empresas que usan herramientas neumáticas para mejorar su productividad y minimizar gastos en consumo de energía, personal, paradas técnicas y mantenimientos. Aunque los compresores de tornillo son relativamente mas costosos que los clásicos de pistón. Aún así las grandes ventajas y ahorros que representan el uso de este compresor, hacen que cada día más empresas y profesionales los prefieran.

En este articulo conoceremos sus principales características, datos técnicos, ventajas frente al compresor de pistón, consejos y demás cuidados, que debemos tener en cuenta a la hora de elegir, instalar y cuidar nuestro compresor.

¿Como funcionan los compresores de tornillo?

Los Compresores de Tornillo comprimen el aire por medio de rotores o dos tornillos uno hembra y uno macho, lubricados entre si por una capa delgada de aceite. Esta capa permite refrigerar las partes internas de la unidad compresora. Como resultado, disminuye y evita el recalentamiento por fricción. La mezcla de aire / aceite se comprime en un tanque (separado o integrado en el tornillo) que se expande.

Los compresores de tornillo se consideran una herramienta de alta durabilidad, ya que tiene una vida útil de 40.000 a 60.000 horas. Equivalentes a más de 20 años, en un trabajo normal de 8 horas diarias.

Compresores de tornillo Vs Compresores de pistón

Tecnología

La principal diferencia de estás dos tecnologías se encuentra en la forma de comprimir el aire. Mientras que en el compresor de tornillo es de manera continua a lo largo del rotor o tornillos. En el compresor de pistón se hace en dos fases llamadas aspiración y compresión. Este ultimo modo de comprimir genera alteraciones en el flujo de aire siendo menos eficiente.

Funcionamiento

El constante movimiento oscilante de los pistones y bielas de un compresor a pistón produce vibraciones, fricción y calor. En consecuencia se reduce el rendimiento del compresor, causando un mayor consumo eléctrico. Mientras que el compresor de tornillo utiliza elementos rotativos de menor tamaño y mejor capacidad. Por lo tanto, evitando la vibración y fricción que se provoca en los pistones, alcanzando una mayor eficiencia mecánica. En contraste el compresor de tornillo no necesita ser fijado o anclado ya que posee poca vibración en su arranque y funcionamiento.

Producción de aire

El compresor de tornillo tiene menor porcentaje de desperdicio por fricción y calentamiento que un compresor de pistón. Gracias a su diseño carece de fricción, por lo que su perdida de aire es mínima, siendo mucho más eficientes en la producción de aire. Mientras, en los compresores de pistón la continua fricción entre los pistones, cilindros, anillos y válvulas, produce un constante desgaste. En consecuencia el compresor, entrega menos aire con el mismo consumo energético.

El compresor a tornillo produce 4 a 5 pies cúbicos por minuto/HP, entregando más cantidad de aire por caballos de fuerza. Mientras que, un compresor a pistón produce 3 a 3.5 pies cúbicos por minuto/HP. Por lo que es un 30% menos eficiente que los compresores de tornillo.

Durabilidad

El compresor de tornillo posee una mayor vida útil. Probablemente el doble que la del compresor de pistón. Sin duda alguna, gracias a su mayor eficiencia, funcionamiento más refrigerado y a un mejor equilibrio. Después de todo en un compresor de tornillo, la limpieza y mantenimiento de sus componentes es mucho más fácil. Aún así, no debemos olvidar que este debe ser efectuado solo por personal capacitado.

Sin duda el compresor de tornillo tiene un mayor retorno de inversión. En primer lugar, el retorno se da a través, de menor paradas por mantenimiento o reparación y por el bajo consumo energético.

Nivel de ruido en los compresores de tornillo

En el compresor de tornillo el nivel de ruido es mucho menor. Esto se da por sus cabinas perfectamente diseñadas para la disminución del ruido generado durante la operación. Trayendo beneficios a su empresa, en cuanto a que cumplirá con la normas de regulación en espacios donde se debe tener una baja contaminación auditiva. Sobre todo, obtendrá un mejor ambiente de trabajo para usted y sus colaboradores.

El nivel de ruido de un compresor de tornillo oscila entre 62 dB hasta 85 dB según sea la potencia del motor, mientras que en un compresor de pistón puede oscilar entre los 85 dB a 110 dB.

Ciclo de trabajo

En un compresor de tornillo el ciclo de trabajo es del 100% en carga, frente a un 50-60% en el compresor de pistón, ya que este último tiene limitaciones en su tiempo de funcionamiento, debido a su necesidad de descanso para refrigerarse, desventaja crucial frente al funcionamiento continuo de un compresor de tornillo, que gracias a que su refrigeración se da por aceite no necesita descansar en su ciclo de trabajo.

Después de todo, los compresores de tornillo tienen una reducción en los tiempos inactivos por mantenimiento o reparación, en contraste, con los compresores de pistón.

Ahorro de energía

Los compresores de pistón cuentan con un sistema arranque/paro. Mientras los compresores de tornillo tienen un sistema denominado marcha o estado de vació. Por lo que podrá funcionar sin que haya producción de aire, generando un ahorro significativo de energía.

Calidad del aire

Los compresores de tornillo producen aire de muy buena calidad. Cuentan con un filtro separador de aire y aceite, que evita el paso de un menor porcentaje de aceite en la linea de aire. Como resultado, su aire es mucho más limpio que el producido por un compresor de pistón.

Los compresores de pistón debido al desgaste de anillos y cilindros ocasionado por la fricción, con el tiempo comienzan a pasar una mayor cantidad de aceite a la línea aire. Mientras que en los compresores de tornillo sus partes no se desgastan por que sus tornillos no tienen fricción, únicamente se requiere del cambio regular de sus consumibles para así asegurar que la calidad del aire sea siempre la misma.

¿Como elegir el compresor de tornillo adecuado?

Al ser los compresores de tornillo una herramienta tan versátil, vale la pena realizar una correcta inversión inicial ya que de esta manera podemos evitar tener que adquirir compresores adicionales para cubrir la demanda de aire de nuestra industria.

Para esto debemos tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

1. Establecer presión.

El caudal y la presión son proporcionales, en otras palabras a menor presión mayor será el caudal entregado por el compresor y viceversa. Por lo que es importante verificar la presión máxima que requieren cada una de las máquinas y las herramientas a utilizar en el sistema neumático, ya que los compresores de tornillo vienen graduados a una potencia determinada.

2. Tamaño de los compresores de tornillo.

A la hora de establecer el tamaño del compresor de tornillo el caudal es el aspecto más importante, de esta manera nos aseguraremos que el compresor suministre el aire requerido para el correcto funcionamiento de toda la maquinaria y herramientas neumáticas, lo más recomendable, para alimentar cada uno de ellas, es revisar cada uno de los datos técnicos de la(s) máquina(s) o herramientas y en el caso de ser más de una, efectuar una sumatoria para conocer el consumo total que necesitan. De esta manera nos aseguraremos de que el compresor suministre el aire requerido para el funcionamiento de toda la maquinaria.

Es recomendable calcular entre un 25% a un 40% adicional en el caudal estimado, así evitaran una sobre carga del compresor y por consiguiente el desgaste prematuro de sus partes y del equipo, por otra lado, un mayor caudal nos permitirá compensar posibles perdidas de aire causadas por la red neumática, las cuales reducen el caudal de aire entregado por el compresor.

3. Determinar las horas de trabajo diarias

Es importante determinar las horas de trabajo diario que tendrá el compresor, ya que hay compresores económicos, que por sus características técnicas son para uso moderado. Por ejemplo si un empresa opera más de 8 horas al día y adquiere un compresor económico debe ser consiente que necesita hacer mantenimiento más frecuentemente, a más horas de trabajo más rápido se deben realizar mantenimientos preventivos al compresor, esto con el fin de evitar posibles fallas causadas por operar más horas diarias de las establecidas por el fabricante.

¿Que mantenimiento requieren los compresores de tornillo?

Mantenimiento diario

Es necesario realizar una inspección visual, para detectar cualquier tipo de anomalía en el funcionamiento del compresor. Verifica que no halla evidencia de aceite en partes donde no corresponde, también se debe verificar el nivel del aceite, antes de que se ponga en funcionamiento, pues la falta de lubricación puede ocasionar fallas severas hasta dañar completamente los tornillos del compresor.

La limpieza general del compresor, consiste en soplar el filtro de succión de aire, la cabina y los paneles del radiador, ya que las impurezas como el polvo, entre otros, pueden obstaculizar el radiador, las válvulas o ingresar a la unidad compresora y mezclarse con el aceite creando un abrasivo que afectara la unidad compresora, por esta razón también es importante no operar el compresor en ambientes agresivos o con exceso de polución, recuerde ubicar el compresor en un espacio adecuado para su debido funcionamiento.

Es oportuno drenar 1 o 2 veces al día el tanque del compresor, el uso de un drenaje automático es una excelente elección, que nos permitirá por medio de un temporizador desaguar constantemente el tanque, y así evitar una oxidación en él.

Mantenimiento periódico

Verificar periódicamente el estado de las correas nos permitirá conocer su estado, así podremos saber cuando necesitan ser tensionadas, ya que estas se aflojan con el tiempo, es importante no omitir este procedimiento, puesto que una correa floja, tiene un desgaste prematuro y probablemente no llegue a cumplir el ciclo de las 4000 horas para su cambio normal, no olvidemos que este procedimiento debe efectuarse por personal capacitado, las correas de los compresores de tornillo son de forma trapezoidal, y deben tener una tolerancia de 13 a 15 mm para que no efectúen una fuerza excesiva, pues una mala tensión, causara un daño en él retén de la unidad compresora.

Otra verificación que debemos realizar es la de ajustar los contactos eléctricos que están dentro y fuera del compresor de tornillo, esto debe ser realizado por un electricista o una persona capacitada para la labor, tomando las medidas necesarias de trabajo como es des-energizar el compresor antes de  mover los contactos eléctricos del compresor. Los contactos flojos pueden provocar aumento de amperaje, causando un mayor consumo energético, fatigando los cables y en el peor de los casos, llegando a quemar contactores, relé térmicos del compresor, entre otros daños.

Mantenimiento preventivo

El mantenimiento preventivo es un labor que le permite prolongar la vida útil de las máquinas o herramientas destinadas a la producción. Se denomina preventivo específicamente dado que ellos se programan para ejecutarse a determinada cantidad de horas de uso.

En el caso de los compresores de  tornillo, el mantenimiento preventivo, se realizan cada 1000 a 1500 horas de trabajo, en el caso de usar aceite mineral y en caso de usar aceite sintético el mantenimiento se realiza a las 4000 horas de trabajo, adicionalmente se debe realizar el cambio de otros consumibles, como lo son, el filtro de aire, filtro de aceite y filtro separador.

Al cumplir las 15.000 a 20.000 horas de funcionamiento en el compresor de tornillo, debe realizarse mantenimiento tanto en la unidad compresora como en el motor, para la unidad compresora se debe hacer cambio de rodamientos, reten, kit de admisión y válvula termostatica, mientras que el motor eléctrico requiere de cambio de rodamientos.

¿Por que es importante mantener el nivel de aceite lubricante en los compresores de tornillo?

El aceite de lubricación de este tipo de compresores es un elemento vital para el funcionamiento y rendimiento de los mismos, por esta razón es aconsejable usar un aceite adecuado, debido a que en el compresor lo utilizara para las siguientes funciones:

Sellar: Es muy importante que la mínima tolerancia existente entre los rotores quede sellada con el propio aceite de lubricación y evite la pérdida de eficiencia del conjunto.

Enfriar : El aceite inyectado es el fluido refrigerante con el cual se evacua el calor de compresión.

¿Cuales son las especificaciones para el lugar donde vamos a instalar el compresor de tornillo?

1. Espacio adecuado al tamaño del compresor de tornillo

El compresor debe ubicarse en una área de fácil acceso y contar con el espacio necesario tanto para el mantenimiento como para la circulación del aire, el espacio debe ser proporcional al tamaño, ademas se recomienda el uso de extractor de aire que ayudara al correcto funcionamiento del compresor. Este no puede ser ubicado a la intemperie, debe estar en un ambiente libre de contaminantes y polución.

Debemos procurar no encerrar el compresor en su totalidad, puesto que este requiere de una adecuada aireación para su correcto desempeño, el encerrar el compresor hace que trabaje en un ambiente a alta temperatura y sufra excesivo recalentamiento afectando su funcionamiento y en la mayoría de las veces causando daños severos de sus partes internas y externas.

2. Red eléctrica y toma corriente

Debemos contar con una red eléctrica y toma corriente adecuados a la potencia del compresor. Verificar siempre el tipo de corriente con la que cuenta el lugar donde se va a trabajar, debido a que los compresores grandes no funcionan a 110 voltios. Por regla general estos compresores requieren de 220 voltios (trifasico) o 440 voltios dependiendo de la potencia del motor.

3. Red neumática en compresores de tornillo

La red neumática debe ser adecuada para la conducción del aire entre el compresor y las herramientas, esta puede ser en cobre o polipropileno, también puede usar manguera especial para la conducción del aire, pero debemos tener en cuenta que con el tiempo está se cristaliza y genera pequeñas fugas difíciles de detectar, por esta razón no se aconseja el uso de manguera cuando la red neumática va dentro de la pared o piso, puesto que al usar manguera tendremos que cambiarla con más frecuencia, incurriendo en mayores gastos de mantenimiento en la red que cuando usamos tubería de cobre o polipropileno.

Conclusión

Como podemos ver los compresores de tornillo son herramientas muy versátiles que nos permitirán mejor nuestra linea de producción. A diferencia de los clásicos compresores de pistón, estos nos permitirán trabajar las 24 horas del día 7 días a la semana, lo que nos permitirá disponer de valiosas horas de trabajo, que de lo contrario perderíamos por causa de las pausas refrigerativas o paradas por reparación, que tendríamos por obligación que realizar en un compresor industrial. Elegir el compresor adecuado a nuestras necesidades, operar este en un entorno seguro e ideal, nos permitirá solo disponer de los mantenimientos recomendados.

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