Compresores de Tornillo

Compresores de tornillo

I.

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

ANTECEDENTES HISTÓRICOS

Los antiguos herreros solían soplar para intensificar su fuego y de esta forma facilitaban forjar el hierro, y aunque no se consideren el primer antecedente a los compresores atmosféricos actuales, se puede decir que sí lo fueron. Los gritos y rugidos inhalaban aire en su expansión, luego se exhala mediante una pequeña apertura al final, logrando controlar la cantidad de oxígeno a una locación específica. específica. Con el tiempo se mejoró la forma de soplado, de modo que los griegos y romanos utilizaban fuelles para la forja de hierro y se sabe de diversos mecanismos hidráulicos y de fuelle para accionar órganos musicales. Durante el siglo diecisiete, el ingeniero físico alemán Otto von Guericke experimentó y mejoró los compresores atmosféricos. En 1650, Guericke inventó la primera bomba de oxígeno, la cual podía producir un vacío parcial y él mismo uso esto para estudiar el fenómeno del vacío y el papel del oxígeno en la combustión y la respiración. respiración. En 1829, la primera fase o componente del compresor atmosférico fue patentada. Dicho componente comprimía oxígeno en cilindros sucesivos. Para 1872, la eficiencia del compresor fue mejorada mediante el enfriamiento de los cilindros por motores de agua, que causó a su vez la invención de cilindros de agua. Uno de los primeros usos modernos de los compresores atmosféricos fue gracias a los buzos de mares profundos, quienes necesitaban un suministro de la superficie para sobrevivir. Los buzos que emplearon compresores atmosféricos tuvieron lugar en 1943. Los primeros mineros utilizaron utilizaron motores de vapor para producir suficiente presión para operar sus taladros, incluso cuando dicho dispositivos probaban ser extremadamente peligrosos para los mineros. Con la invención del motor de combustión interna, se creó un diseño totalmente nuevo para los compresores atmosféricos. En 1960 los lava-autos de auto-servicios, altapresión y “hazlo tú mismo” se hicieron populares gracias a los compresor es

atmosféricos. Los compresores atmosféricos se pueden conseguir en su presentación eléctrica o de gasolina, siendo más accesibles para consumidores hogareños. 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 llantas o apoyar el empleo de herramientas neumáticas. El oxígeno comprimido es una herramienta sumamente importante y hoy en día su eficiencia, la contaminación y su accesibilidad le dan la popularidad que tienen en el mercado.

FIMGM  UNASAM –

1

Compresores de tornillo

II.

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

OBJETIVOS

1. Conocer el concepto, clasificación y tipos de compresores de tornillo 2. Conocer las partes partes de un compresor compresor de tornillo. 3. Conocer el funcionamiento de los compresores de tornillo. 4. Conocer las empresas en el Perú, que comercializan los compresores de tornillo 5. Conocer la importancia importanc ia de los compresores de tornillo en el campo de de la minería.

III.

FINALIDAD E IMPORTANCIA IMPORTANCIA

El presente trabajo tiene por finalidad explicar las características de funcionamiento de los compresores de tornillo, así como las empresas que fabrican y comercializan el equipo (en el medio local o internacional). De esta manera se conocerá la amplia variedad de compresores de tornillo existentes y cada una de sus aplicaciones. Los compresores de tornillo pertenecen al campo de las máquinas de desplazamiento positivo rotativas, lo cual quiere decir que la transferencia de energía se lleva a cabo por cambio de volumen. Estos compresores se dividen en monotornillo y doble tornillo, este último en compresores lubricados y no lubricados. Además los de doble tornillo también pueden ser clasificados según la simetría de los ejes de los rotores en simétricos o asimétricos. Los compresores de doble tornillo están formados por dos ejes, uno denominado Macho que posee perfiles convexos los cuales encajan en los perfiles cóncavos del otro eje denominado Hembra. El aumento de presión se produce por la reducción progresiva del volumen entre el alojamiento y las cavidades de los rotores a medida que el aire avanza a lo largo del compresor. Los compresores de monotornillo están compuestos por un solo rotor helicoidal y dos satélites que se encuentran en planos perpendiculares al monotornillo. El aumento de presión se produce por el engrane entre los satélites y el monotornillo y la reducción del espacio entre ellos. Los compresores de tornillo son encontrados principalmente en aplicaciones para suministrar aire comprimido; sin embargo pueden ser utilizadas en la compresión de refrigerantes en sistemas de refrigeración o de hidrocarburos en la industria química. Los modelos disponibles abarcan las unidades móviles y estacionarias. Asimismo podemos encontrar equipos que poseen sistemas de velocidad variable para aumentar la eficiencia en trabajos en los que la demanda de fluido no es constante.

FIMGM  UNASAM –

2

Compresores de tornillo

IV.

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

DESCRIPCIÓN Y EXPLICACIÓN

4.1.

CONCEPTO GENERAL DE UN COMPRESOR

Los compresores son máquinas que se encargan de elevar la presión de un gas, una mezcla de gases o un vapor, esto se logra reduciendo el volumen específico del fluido. En la actualidad existen una gran variedad de compresores, los cuales realizan la misma función solo que emplean distintos principios de funcionamiento.

Compresor de aire

4.2.

COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Estos tipos de compresores incrementan la presión directamente, reduciendo el volumen del gas. Sus características principales son las altas presiones y el bajo volumen que mueven. Se utilizan principalmente donde se requieren altas presiones y/o volúmenes de aire reducidos. Una bomba de bicicleta es la forma más simple de un compresor de desplazamiento positivo, donde el aire se distribuye en un cilindro y es comprimido por un pistón móvil.

FIMGM  UNASAM –

3

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

El compresor de pistón tiene el mismo principio de funcionamiento y utiliza un pistón, cuyo movimiento hacia adelante y hacia atrás se logra mediante una biela y una rotación del cigüeñal. Si sólo se utiliza uno de los lados del pistón de compresión se denomina un compresor de acción simple. Si se utilizan ambos lados del pistón, el compresor es de doble acción. La relación de presión es la relación entre la presión absoluta en los lados de entrada y salida. En consecuencia, una máquina que ingresa aire a presión atmosférica (1 bar (a) y lo comprime a 7 bar tiene una relación de presión de (7 + 1) / 1 = 8. Un compresor de desplazamiento positivo es una máquina con un caudal constante y una presión variable. Un compresor de desplazamiento proporciona una mayor relación de presión incluso a una velocidad baja. Un compresor de desplazamiento encierra un volumen de gas o aire y, a continuación, aumenta la presión por la reducción del volumen cerrado mediante el desplazamiento de uno o más miembros en movimiento. 4.3.

COMPRESOR DE TORNILLO.

Los compresores de tornillo son máquinas que aspiran el aire ambiente (a presión atmosférica) y lo comprimen hasta lograr una presión superior. El compresor de tornillo es un compresor rotativo de desplazamiento positivo. Son asimismo de tipo volumétrico. Desde 1934 hasta nuestros días, su diseño ha sufrido un avance considerable.

Compresor de tornillo con dos rotores.

FIMGM  UNASAM –

4

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

Equipo de aire comprimido con compresor de tornillo.

Están dispuestos de tal manera que el rotor macho se encuentra dotado de lóbulos con un perfil de estudiado diseño, y el rotor hembra de acanaladuras en las cuales se introducen los lóbulos en el curso de la rotación. El accionamiento del conjunto tiene lugar por el extremo del eje que lleva el rotor macho, quien arrastra por contacto a la hembra, o lo hace mediante engranajes sincronizados que posicionan relativamente los elementos con enorme exactitud, consiguiendo en ambos casos la intercepción mutua entre los cuatro lóbulos del macho y los seis canales de la hembra. El rotor macho es el que absorbe la potencia suministrada por el motor, estableciéndose alrededor del 85 al 90% total para él, dejando un 10 al 15% para el rotor hembra. Los rotores giran a velocidades lentas (1300 a 2400 rpm) sobre rodamientos de bolas y rodillos, con interposición de una película de aceite que sirve para sellar el espacio de compresión y eliminar el calor que se origina durante la compresión. En este caso se va analizar al compresor de tornillo, el cual tiene algunas variantes, cada una para condiciones de trabajo distintas.

FIMGM  UNASAM –

5

Compresores de tornillo

4.4.

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

CLASIFICACIÓN DE LOS COMPRESORES DE TORNILL O:

4.4.1. Mono tornillo 4.4.2. Doble tornillo a) Lubricados:   Simétricos



  Asimétricos



b) No lubricados   Simétricos



4.5.

COMPRESOR DE DOBLE TORNILL O

El principio de un compresor rotativo de desplazamiento en forma de doble hélice fue desarrollado durante la década de 1930, cuando se requería un compresor rotativo con flujo estable bajo diferentes condiciones de presión y alto caudal. Las partes principales del elemento de tornillo de doble hélice son los rotores machos y hembras, los cuales rotan en direcciones opuestas mientras el volumen entre ellos disminuye. Cada elemento de tornillo tiene una relación fija en su construcción, la relación de presión que depende de su longitud, el tono de la hélice y la forma del puerto de descarga. Para lograr la máxima eficiencia, la proporción de generación de presión debe ser adaptada a la presión de trabajo necesaria. El compresor de tornillo generalmente no está equipado con válvulas y no tiene fuerzas mecánicas que causan desequilibrio. Esto significa que puede trabajar a una velocidad deleje y puede combinar un gran caudal con pequeñas dimensiones exteriores. Una fuerza axial actuando, dependiente de la diferencia de presión entre la entrada y salida, debe superarse por los rodamientos. Está compuesto por dos rotores de perfiles conjugados: uno de ellos se denomina macho y posee lóbulos (perfil convexo), mientras que el otro se llama hembra y posee alvéolos (perfil cóncavo). En general, el rotor macho posee 4 lóbulos y el rotor hembra consta de 6 alveolos; sin embargo, existen relaciones de 3/5 y 5/7.

FIMGM  UNASAM –

6

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

Rotores macho y hembra de un compresor de doble tornillo

El principio de funcionamiento se explica mediante la distinción de las siguientes fases de trabajo:  Aspi rac ió n.

El fluido penetra a través de la entrada de aspiración y llena el espacio creado entre los lóbulos, los alveolos y la carcasa. El espacio aumenta progresivamente en longitud durante la rotación a medida que el engrane de los rotores se aproxima hacia el lado de descarga. Esta fase acaba una vez el fluido ha ocupado toda la longitud del rotor. Compresión.

El fluido disminuye su volumen debido al engrane final de los rotores y en consecuencia aumenta su presión. Descarga.

El fluido es descargado continuamente hasta que el espacio entre los lóbulos de los rotores desaparece. Debido a la geometría de los rotores el flujo es axial y circunferencial. El punto en el que el fluido alcanza la lumbrera de salida determina la relación de presiones del equipo. En la siguiente figura se muestra las fases de funcionamiento.

FIMGM  UNASAM –

7

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

Fases de trabajo de un compresor de doble tornillo

Por otro lado los compresores de doble tornillo se subdividen en dos grupos: a) Sin flujo de aceite a través de la máqui na .

Presenta las siguientes características: 

En este caso se tiene un juego entre los rotores que en ninguno momento entran en contacto. La sincronización de giro se logra mediante engranajes exteriores.



En los compresores de tornillo libres de aceite el perfil utilizado para los rotores es simétrico.



Debido a que estos compresores no operan con aceite presentan limitaciones en su funcionamiento impuestos por la temperatura y la diferencia de presión



La acción de estos compresores operando a altas velocidades genera altos niveles de ruido. Por lo tanto, siempre deben contar con silenciadores.

b) Con flujo de aceite a través de la máquina

Se descartan los engranajes sincronizadores y se transmite el movimiento por contacto directo de los rotores lubricados. El uso de aceite cambia las características del compresor de tornillo: 

Incrementa la capacidad de relación de presiones



No hay necesidad de una chaqueta de diseño alrededor de la carcasa.



Reduce los niveles de ruido y, por ende, se descartan el uso de silenciadores.



Se utiliza un filtrador de aceite a la salida del compresor.

El perfil de los rotores puede ser asimétrico y simétrico. El perfil asimétrico mejora el rendimiento del compresor. En la siguiente figura se muestran los perfiles mencionados.

FIMGM  UNASAM –

8

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

Perfil de rotores simétrico y asimétrico

PARTES DE UN COMPRESOR DE TORNILLO 1. Engranaje de sincr onización:  los dos tornillos no se encuentran en contacto, por

ello es necesario este engranaje para que ambos giren en el sentido correspondiente. 2. Rodamiento del roto r:  permite el movimiento del eje del rotor. 3. Separador:  mantiene separadas la zona de compresión (lugar donde se encuentran

los tornillos) y la zona de transmisión (lugar donde se encuentran los rodamientos, engranajes de sincronización, etc.) 4. Rotor hembra:  es el que se encuentra formado por alvéolos (cavidades). 5. Empaquetaduras:  no permite que el aceite salga de la zona de compresión. 6. Piñón:  transmite el movimiento al sistema. 7. Chaqueta refrigeradora:  mantiene la temperatura del sistema constante, ya que

ésta aumenta cuando el equipo se encuentra trabajando. 8. Rotor macho:  es el que se encuentra formado por lóbulos. 9. Agujero de ventilación:   permite regular, conjuntamente con la chaqueta

refrigeradora, la temperatura del equipo. 10. Puerto de salid a de aceite:  permite la salida de aceite al exterior del equipo. 11. Agujero de dr enaje: permite la salida del aceite de la cámara de compresión. 12. Pistón d e equil ibri o:  mantiene a los dos ejes a la misma distancia.

FIMGM  UNASAM –

9

Compresores de tornillo

4.6.

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

COMPRESOR MONOTORNILLO

Consta de un rotor helicoidal y dos satélites opuestos, con ejes de rotación paralelos y situados en un plano perpendicular al eje del tornillo. Un motor hace girar el tornillo y consecuentemente girar a los satélites, siendo el engrane de estos los que proporcionan la necesaria reducción de volumen y por consiguiente el aumento de presión. En las siguientes figuras se esquematiza al compresor monotornillo.

Esquema del movimiento del fluido

En la figura se aprecia las fases de trabajo: aspiración, compresión y descarga. También se observan las principales partes: 

Dos Satélites.

 

Tornillo.

 

Motor.

FIMGM  UNASAM –

10

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

Vista de corte del compresor mono tornillo

FIMGM  UNASAM –

11

Compresores de tornillo

4.7.

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

FUNCIONAMIENTO DE UN COMPRESOR DE TORNILLO

En estos tiempos, el compresor más usado es el compresor a tornillo por tener mejores prestaciones, que otros compresores similares. Éste es conocido como compresor rotativo o compresor helicoidal, y en inglés, screw air compressor. También -en otros términos-, se le conoce como un compresor de desplazamiento positivo. Los compresores a tornillo cuentan con un mayor rendimiento y son los más pedidos dentro del mercado debido a que su regulación de potencia es sencilla. Lo único que podría ser perjudicial es que no es accesible para todos por su elevado costo, ya que cuenta con una mayor complejidad mecánica. ¿Cómo funciona un compresor? La compresión de gas que realiza es de manera continua, pasando por dos tornillos giratorios. De allí adquiere el nombre de compresor a tornillo. El compresor de doble tornillo, tiene dos rotores que se denominan macho y hembra. El macho posee 4 lóbulos y la hembra 6 alvéolos.

FIMGM  UNASAM –

12

Compresores de tornillo

4.8.

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

1. Secado del aire comp rimido

Todo aire atmosférico contiene vapor de agua: más a altas temperaturas y menos a temperaturas más bajas. Cuando el aire se comprime la concentración de agua se incrementa. Por ejemplo, un compresor con una presión de trabajo de 7 bar y una capacidad de 200 l/s que comprime aire a 20 ° C con una humedad relativa del 80% lanzará 10 litros por hora de agua en la línea de aire comprimido. Para evitar problemas y disturbios debido a la precipitación de agua en las tuberías y el equipo conectado, el aire comprimido debe ser secado. Esta tiene lugar mediante postenfriadores y equipo de secado. 

Enfriadores

Un enfriador es un intercambiador de calor que enfría el aire comprimido caliente para precipitar el agua que de lo contrario sería condensado en la tubería del sistema. Es enfriado o refrigerado por aire, generalmente está equipado con un separador de agua con drenaje automático y debe colocarse cerca del compresor. Aproximadamente el 80-90% del agua de condensación precipitado se recopila después del enfriador. Un valor común para la temperatura del aire comprimido después de pasar a través de los enfriadores es aproximadamente 10°C por encima de la temperatura del refrigerante, pero puede variar dependiendo del tipo de refrigerador. Un enfriador es usado en prácticamente todas las instalaciones fijas. En la mayoría de los casos, un refrigerador es incorporado en los compresores modernos.

FIMGM  UNASAM –

13

Compresores de tornillo



MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

Filtros

Partículas en una corriente de aire que pasan a través de un filtro puede eliminarse en varias formas diferentes. Si las partículas son más grandes que las aberturas entre el material de filtro se separan mecánicamente ("tamizado"). Esto se aplica generalmente para partículas mayores de 1 mm. En este sentido, la eficiencia del filtro aumenta con un material de filtro más estricto, que consta de fibras más finas. Las partículas menores a 1 mm se recopilan en material de fibra por 3 mecanismos físicos: impacto inercial, intercepción y difusión. Impacto se produce por partículas relativamente grandes y/o para velocidades altas de gas. Debido a la gran inercia de la partícula pesada, no siguen las líneas de corriente sino viajan hacia adelante y chocan con la fibra. Este mecanismo se produce principalmente en partículas por encima de 1μm y se vuelve cada vez más

importante con el creciente tamaño de las partículas. Intercepción ocurre cuando una partícula sigue la línea de corriente, pero el radio de la partícula es más grande que la distancia entre la línea de corriente y el perímetro de la fibra. La deposición de partículas debido a la difusión se produce cuando una partícula muy pequeña no sigue las líneas de corriente, sino que se mueve al azar a través del flujo debido al movimiento browniano. Se hace cada vez más importante con el menor tamaño de partícula y la baja velocidad de aire. La capacidad de separar partículas de un filtro es el resultado de las subcapacidades combinadas (por los diferentes tamaños de partículas) tal como se estableció anteriormente. En realidad, cada filtro es un compromiso, debido a que ningún filtro es eficaz en toda la gama de tamaño de partícula. Aun cuando el efecto de la velocidad de flujo en la capacidad de separación para tamaños de partículas diferentes no es un factor decisivo. Generalmente, las partículas entre 0,1μm y 0.2μm son las más difíciles de separar

(tamaño de partícula más penetrante). Como se mencionó anteriormente, la eficiencia total de captura de un filtro de coalescencia puede atribuirse a una combinación de todos los mecanismos que ocurren. Obviamente, la importancia de cada mecanismo, tamaños de las partículas para que se produzcan y el valor de la eficiencia total dependen fuertemente de la distribución del tamaño de partícula de los aerosoles, la velocidad de aire y la distribución media de diámetro de la fibra del filtro.

FIMGM  UNASAM –

14

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

Aceite y agua en forma de aerosol se comportan similares a otras partículas y también pueden separarse mediante un filtro coalescente. En el filtro estos aerosoles líquidos se funden en gotas más grandes que se hunden en la parte inferior del filtro debido a las fuerzas gravitacionales. El filtro puede separar aceite en aerosol, así como en forma líquida. Sin embargo, el aceite en estado líquido, debido a la alta concentración inherente, resultará en una lata caída de presión. Si el aceite en forma de vapor debe ser separado, el filtro debe contener un material adecuado de adsorción, generalmente con carbón activado (véase también la sección 3.2.5). Todo filtrado origina inevitablemente una caída de presión, que es una pérdida de energía en el sistema de aire comprimido. Los filtros más finos con una estructura más elaborada provocan una mayor caída de presión y pueden llegar a ser atascados más rápidamente, lo cual exige el reemplazo de filtro más frecuente y, en consecuencia, mayores costos de mantenimiento. La calidad del aire con respecto de la cantidad de partículas y la presencia de agua y aceite se define en la norma ISO 8573-1, para el estándar industrial de pureza del aire. Además, se deben dimensionar los filtros para que no sólo manejen correctamente la corriente nominal, sino también tangan un umbral de capacidad mayor a fin de manejar alguna caída de presión debido a cierta cantidad de bloqueo. 4.9.

SISTEMAS DE CONTROL Y REGULACIÓN

4.9.1. Regulaci ón en general

Con frecuencia, las aplicaciones requieren una presión constante en el sistema de aire comprimido. Esto, a su vez, requiere que el aire comprimido que fluye desde el centro de compresión debe regularse. Existen varios métodos de regulación de flujo, dependiendo del tipo de compresor, variaciones de presión aceptable, las variaciones de consumo de aire y las pérdidas de energía aceptable. El consumo de energía representa aproximadamente el 80% del costo total de ciclo de vida del aire comprimido, lo que significa que la elección de un sistema de regulación debe hacerse cuidadosamente. Esto es principalmente debido a diferencias

FIMGM  UNASAM –

15

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

significativas en el rendimiento general con respecto a los tipos de compresores o fabricantes. En un escenario de caso ideal, la capacidad total del compresor podría precisamente coincidir con el consumo de aire, por ejemplo, eligiendo cuidadosamente la relación de transmisión de la caja de cambios (como esto es algo que con frecuencia se utiliza en aplicaciones de proceso). Un número de aplicaciones son autorregulados, es decir, aumento de la presión crea un mayor caudal y como resultado un sistema estable. Hay dos grupos principales de sistemas de regulación: 1. Regulación continúa de tasa de flujo que implica el control continuo de la válvula de entrada o del motor de acuerdo a las variaciones de presión. El resultado es pequeñas variaciones de presión, normalmente de (0,1 a 0,5 bar), dependiendo de la amplificación del sistema de regulación y su velocidad de regulación. 2. Regulación carga/descarga es el método más común de regulación e implica la aceptación de más grandes variaciones de presión entre dos valores límite. Esto se lleva a cabo para detener completamente el caudal a la mayor presión (descarga) y reanudar el caudal (carga) cuando ha bajado la presión al valor límite más bajo. Las variaciones de presión dependen de la cantidad permitida de ciclos de carga/descarga por unidad de tiempo, pero normalmente se encuentran dentro del rango de 0,3 a 1 bar. 

 Alivio de l a presió n

El método original para regular compresores era utilizar una válvula de alivio de presión para liberar el exceso de presión de aire a la atmósfera. La válvula en su diseño más simple puede ser muelle cargado, por el cual la tensión del muelle determina la presión final. Con frecuencia se utiliza un servo válvula controlada por un regulador. La presión puede ser fácilmente controlada y la válvula también puede actuar como una válvula de descarga al iniciar un compresor bajo presión. El alivio de la presión crea un requerimiento de energía significativos, como el compresor debe funcionar continuamente contra la contrapresión completa. Una variante, que se usa en compresores más pequeños, es descargar el compresor abriendo completamente la válvula para que el compresor trabaje contra la presión

FIMGM  UNASAM –

16

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

atmosférica. El consumo de energía es significativamente inferior utilizando este método. 

Velocidad regulable

Un motor de combustión o un motor eléctrico de frecuencia variable controlan la velocidad del compresor y, en consecuencia, le tasa de flujo. Es un método eficaz para mantener una presión constante de salida y menor consumo de energía. La gama de regulación varía según el tipo de compresor y es más grande para compresores de líquido inyectado. Con frecuencia, la regulación de velocidad se combina con arranque  – parada en bajos grados de carga y presión de alivio en reposo. 2.6.2.3 Carga –descarga –parada Este es el método más común de regulación utilizado para compresores con capacidades mayores a 5 kW, y combina un rango grande de regulación con bajas pérdidas. En la práctica, es una combinación del método arranque/parada y de los diferentes sistemas de descargado.

FIMGM  UNASAM –

17

Compresores de tornillo

4.10.

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

LOS COMPRESORES Y LA MINERÍA.

Los compresores, en general, son de gran ayuda para diferentes tipos de sectores e industrias, pero esta vez nos vamos a enfocar en la industria minera y constructora, que, frecuentemente, demandan compresores debido a la facilidad que le puede otorgar a las tareas dentro de estos sectores con su versión móvil y estacionaria. La versión móvil es más dinámica por su fácil traslado a diferentes lugares, además de tener buena resistencia a los cambios de temperatura, condiciones ambientales y humedad.

Los compresores estacionarios son más completos, pueden ser más efectivos para tareas de mayor exigencia, aunque su transportación no es tan sencilla. Los compresores de aire se utilizan para transmitirle energía a los taladros de roca, martillos perforadores, motores de aire, bombas, y a muchos más materiales de construcción. El uso de compresores tanto en la minería como la construcción permite realizar agujeros, deshacer y cortar rocas antes de su perforación o explosión. En la minería son utilizados para actividades que requieren de un considerable esfuerzo físico o mecánico donde las herramientas y equipos, como taladros, rompe pavimentos, perforadoras, y equipos de arenado, son accionados y ayudados por el aire comprimido que fluye a través del compresor. Esto se hace debido a que el acceso a la corriente eléctrica en estos grandes túneles puede ser complicado en ocasiones.

FIMGM  UNASAM –

18

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

El más usado en esta industria (minera) es el compresor portátil de tornillo, pues cuenta con ruedas de acero o neumáticas y motor de diésel o gas que en conjunto facilitan la movilidad del equipo para este tipo de tareas en zonas difíciles.

4.11.

EMPRESAS QUE FABRICAN O COMERCIALIZAN EL EQUIPO

Algunas empresas internacionales que fabrican y comercializan compresoras de tornillo son: a) INGERSOLL-RAND

En el rubro de compresores de tornillo, esta empresa se dirige al sector del aire comprimido. Tiene los siguientes modelos clasificados en lubricados y no lubricados: LUBRICADOS

NO LUBRICADOS

SERIE UP 5-15HP

NIRVANA OIL-FREE 50-200HP

SERIE 15-50HP

SIERRA OIL-FREE 50-400HP

SERIE SSR 50-100HP SERIE R90-160IU 125-200HP SERIE SSR 250-450 HP SERIE SSR 2-ETAPAS 100-500HP

FIMGM  UNASAM –

19

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

b) ATLAS COPCO

En los sectores construcción, fabricación y minería provee compresores de tornillo transportables para accionar herramientas neumáticas como las herramientas de perforación, martillos, aplanadoras. Para el sector de procesos industriales provee compresores de tornillo estacionarios.

FIMGM  UNASAM –

20

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

c) ZEBRA

FIMGM  UNASAM –

21

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

d) INGERSOLL-RAND

FIMGM  UNASAM –

22

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

LUBRICADOS

NO LUBRICADOS

SERIE UP 5-15HP

NIRVANA OIL-FREE 50-200HP

SERIE 15-50HP

SIERRA OIL-FREE 50-400HP

SERIE SSR 50-100HP SERIE R90-160IU 125-200HP SERIE SSR 250-450 HP SERIE SSR 2-ETAPAS 100-500HP

e) COMPAIR

Alimentación y bebidas, militar, aeroespacial, automoción, industrial, electrónica, fabricación, petroquímica, médica, hospitalaria, farmacéutica, aire de instrumentos.

FIMGM  UNASAM –

23

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

Modelo

D15H-08A (refrigerado por aire)

Hz

50

Serie

Serie DH

Descripción

Tornillo rotativo si n aceite (serie DH)

Gas comprimido

 Aire

Suministro de aire libre con presión nominal (m3/min)

2.3 a 2.53

Presión operativa máx. o nominal (Bar g)

5a8

Salida del motor (kW)

15

Nivel sonoro (db)

68

Longitud (mm)

1345

Anchura (mm)

880

Altura (mm)

1612

Salidas de aire comprimido (pulgadas)

EN 10226-1 R 1 (DIN 2999-R 1)

Peso (Kg)

672

Velocidad (rpm)

2690

Sistema de refrigeración

refrigerado por aire

FIMGM  UNASAM –

24

Compresores de tornillo

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

Existen varias empresas que comercializan diferentes tipos de compresores de tornillo; sin embargo, ninguno es fabricante solo representan marcas internacionales como Ingersoll-Rand, Atlas Copco, Sullair, Campbell Hausfeld, Kaeser, Kaishan, Schultz etc. A continuación se muestran algunas empresas peruanas que comercializan compresores de tornillo: Representantes de la marca Ingersoll-Rand (Aire comprimido) 

LA LLAVE S.A. Av. Oscar R. Benavides (ex Colonial) 2110, Lima 1, Perú



CRUBHER S.R.L. Av. Argentina 2577 - Lima 1



Representantes de la marca brasileña Sullair ( minería y construcción)



ENERGÍA PERUANA S.A.C. Av. Icaro 154 Chorrillos. Lima - Perú



FERREYROS S.A.A. Jr. Cristóbal de Peralta Norte 820, Surco



HIDROCHIL S.R.L. Av. San Francisco 266  – Chilca, Cañete



Representantes de la marca Atlas Copco



FACTORIA SANTA ISOLINA Av. Universitaria Norte 5738 - Comas



M.R. PERU S.A. Calle Isaac Newton N° 137-139 Urb. San Francisco  – Ate.



RIVERRA DIESEL Calle 2, Mz. C, Lote 6, Urb. Industrial La Merced, Ate.

V.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

Una mayor entrega de aire libre



Ahorro de energía



Tan silencioso



Realiza el flujo de aire comprimido constantemente



Luego de un análisis teórico del principio de funcionamiento del compresor de tornillo en sus diferentes tipos; y de una revisión de su papel en la industria, desde su fabricación pasando por su comercialización y aplicación, podemos concluir que el compresor de tornillo es capaz de suplir todas las necesidades de la industria en materia de elevación de la presión en gases, siempre y cuando se encuentren en sus rangos de operación. Esta capacidad es consecuencia de una mejora de este compresor en los últimos tiempos, debido a adelantos tecnológicos en la manufactura por ejemplo.

FIMGM  UNASAM –

25

Compresores de tornillo

VI.

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

ANEXOS

FIMGM  UNASAM –

26

Compresores de tornillo

FIMGM  UNASAM –

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

27

Compresores de tornillo

FIMGM  UNASAM –

MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

28