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Descripción general del compresor de tornillo frente al centrífugo en HVAC

Vistas:0     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2024-01-26      Origen:Sitio


Hay dos compresores principales en los que puede confiar para obtener un gran volumen de aire.Son: compresor de tornillo y compresor centrífugo.Aunque ambos se utilizan para la misma categoría de demanda, estos dos tienen su singularidad y experiencia;no pueden reemplazarse entre sí.


Seguramente coexistirán durante mucho tiempo.Por lo tanto, es imperativo comparar sus prestaciones y peculiaridades para tener referencias sólidas a la hora de elegir el compresor de aire preferido que satisfaga sus necesidades.


Tipos de compresor de aire




A la hora de elegir entran en juego muchos factores, como la calidad del aire, la eficiencia energética, el tamaño, la vida útil, la capacidad, el ruido, los costes, el mantenimiento y la aplicación ideal.En esta publicación, analizaremos qué compresor, entre el compresor de tornillo y el centrífugo, cumple con sus requisitos.


Descripción general del compresor de tornillo

La idea detrás de los compresores de tornillo se remonta a principios del siglo XX, cuando el ingeniero alemán Heinrich Krigar creó el primer compresor de doble tornillo.Pero hubo que esperar hasta la década de 1950 para que el compresor se fabricara adecuadamente.El retraso se debió a una tecnología insuficiente y a la falta de disponibilidad de materiales de calidad para la realización de la idea detrás de la estructura del compresor.


En la década de 1960, diferentes empresas comenzaron a producir compresores de tornillo para diversas aplicaciones industriales, incluidas refrigeración y aire acondicionado.Durante este período se crearon los compresores de tornillo con inyección de aceite.El uso de aceite como lubricante mejoró la eficiencia de los compresores y extendió su vida útil.


Hoy en día, los compresores de tornillo se han destacado como uno de los más fiables. Tipos de compresores HVAC, gracias a su fiabilidad y eficiencia.


¿Qué es un compresor de tornillo?


Este es un tipo común de compresores de desplazamiento positivo, es decir, tipos de compresores que atrapan mecánicamente una cantidad fija de aire y reducen su volumen para aumentar la presión, a fin de proporcionar un flujo de aire continuo y controlado.



Un compresor de tornillo



Un compresor scroll cuenta con dos rotores helicoidales (macho y hembra) que están engranados estrechamente, pero no se tocan entre sí.Cuando funcionan, los rotores giran en direcciones opuestas y, a medida que giran, comprimen el aire atrapado entre ellos.Este compresor ofrece un flujo de aire constante y sin pulsaciones.


Además, los compresores de tornillo son popularmente venerados por sus bajos requisitos de mantenimiento y su confiabilidad en situaciones que exigen un flujo continuo de aire.A menudo se producen en dos tipos: con inyección de aceite y sin aceite, lo que proporciona opciones adecuadas para aplicaciones de salas blancas como la industria farmacéutica.


Descripción general del compresor centrífugo


El compresor centrífugo fue ideado hace mucho tiempo, allá por 1689, con la colaboración del físico francés Denis Papin y el físico holandés Christian Huyghens.Experimentaron con un compresor de aire, utilizando fuerza centrífuga para lograr el proceso de compresión.


Gracias a los avances en la comunidad física con una mejor comprensión de la dinámica térmica y de fluidos, el sistema de compresor centrífugo se desarrolló a partir del uso de un soplador de un solo impulsor hasta el sistema de múltiples etapas que se utiliza en la actualidad.

Con un énfasis cada vez mayor en la eficiencia energética, los compresores centrífugos se integran con sistemas de control mejorados y desempeñan un papel importante en los procesos industriales energéticamente eficientes.


¿Qué es un compresor centrífugo?


Este es un tipo común de compresores dinámicos es decir, tipos de compresores que utilizan la conversión de energía cinética mediante la rotación de alta velocidad de un impulsor para aumentar dinámicamente la compresión del aire.


Un compresor centrífugo



Un compresor centrífugo es un dispositivo mecánico construido para comprimir aire mediante fuerza centrífuga.Cuenta con algunos componentes esenciales que funcionan armoniosamente para comprimir el aire de manera eficiente.En el núcleo se encuentra el impulsor que imparte energía cinética al aire absorbido.Luego, el aire a alta velocidad pasa a través de un difusor, donde la energía cinética se transforma en energía potencial debido a un aumento de presión.


Los compresores centrífugos son popularmente venerados por su idoneidad para aplicaciones que requieren un flujo de aire dinámico y variable.Además, estos compresores están diseñados para no utilizar aceite.La ruta del flujo de aire y el sistema de aceite están construidos para estar en secciones diferentes;los sellos los separan.


Por lo tanto, son ideales para aplicaciones donde se necesita aire no contaminado, como las industrias de alimentos y bebidas, farmacéutica y manufacturera.


Compresor centrífugo versus compresor de tornillo: principio de funcionamiento

A pesar de que tanto los compresores centrífugos como los de tornillo se utilizan para grandes volúmenes de aire, su principio de funcionamiento difiere.


¿Cómo funciona un compresor centrífugo?

El principio de funcionamiento de un compresor centrífugo comienza con la rotación del impulsor, que está conectado al eje del compresor que normalmente alimenta un controlador externo como un motor eléctrico o una turbina.


El aire es absorbido por el compresor a través de la válvula de entrada.A medida que el impulsor gira, proporciona energía cinética al aire absorbido incrementándolo radialmente hacia afuera debido a la fuerza centrífuga.


Después de eso, el aire a alta velocidad sale del impulsor y se dirige al difusor, donde la energía cinética se convertirá en energía potencial, lo que dará como resultado un aumento significativo de la presión.


Luego, el aire sale del difusor y fluye hacia una carcasa de voluta estacionaria que lo guía hacia la válvula de salida mientras mantiene la presión.


¿Cómo funciona un compresor de tornillo?


El principio de funcionamiento de un compresor de tornillo es bastante sencillo.Se trata del giro de los dos rotores entrelazados.Otro compresor que tiene un principio de funcionamiento similar es el compresor scroll.De ahí que a menudo se haga una comparación entre compresor scroll versus compresor de tornillo.


Los rotores de los compresores de tornillo están diseñados y mecanizados con precisión para engranar estrechamente.Sin embargo, no se tocan;más bien, se mueven en direcciones opuestas.


Cuando comienzan a girar, el compresor absorbe aire a través de una válvula de entrada.Con el giro continuo, los rotores comienzan a disminuir el espacio entre ellos, provocando que el aire se comprima.Después de eso, el aire comprimido es empujado hasta el punto medio de los rotores, donde sale del compresor a través de un puerto de descarga adjunto al extremo de los rotores.


Para los compresores de tornillo con inyección de aceite, se aplica aceite a la cámara de compresión para que sirva como lubricación de las piezas móviles.El aceite no sólo sirve como lubricante, sino que impide que el aire salga de la cámara de compresión.


Diferencia de diseño entre compresor de tornillo y centrífugo


El diseño estructural de los compresores centrífugos y de tornillo es el factor principal que influye en las diferencias que existen entre estos dos compresores confiables.


Los compresores centrífugos tienen un diseño complejo que implica la conexión de los componentes clave entre sí.En primer lugar, el impulsor está vinculado directamente al eje, que está guiado por válvulas de succión, cojinetes y sellos para mayor estabilidad y prevención de fugas de aire.Luego, está la entrada que permite el ingreso de aire ambiente, pasando por el impulsor hasta el difusor, que convierte la energía cinética en energía potencial.Por último, el difusor está vinculado a la pieza de salida que distribuye el aire comprimido para su uso.


Estructura de diseño del compresor centrífugo



Los compresores de tornillo constan de dos rotores helicoidales (macho y hembra) que se entrelazan estrechamente y giran en direcciones opuestas.Los rotores están encapsulados dentro de una carcasa cilíndrica, con puertos de entrada y salida para entrada y salida de aire.También tienen otras partes principales como los rodamientos y la camisa de enfriamiento.


Estructura de diseño del compresor de tornillo


Pros y contras del compresor de tornillo frente al compresor centrífugo

El compresor de tornillo y el compresor centrífugo también se pueden diferenciar en función de sus ventajas y desventajas.


Compresor de tornillo


Ventajas

● Ideal para una amplia gama de aplicaciones y relaciones de compresión

● Proporciona un flujo de aire continuo y constante.

● Eficiencia energética con buen rendimiento a carga parcial

● Adecuado para aplicaciones industriales más pequeñas


Contras

● Requiere un mantenimiento más frecuente en comparación con el compresor centrífugo.

● Menos efectivo para operaciones de velocidad extremadamente alta

● Preocupaciones por la contaminación del aceite al utilizar compresores de tornillo con inyección de aceite


Compresor centrífugo


Ventajas

● Perfecto para aplicaciones dinámicas y de alta velocidad

● Capaz de manejar flujos de aire variables

● Requiere un mantenimiento menos frecuente en comparación con el compresor de tornillo.

● Adecuado para aplicaciones industriales más grandes


Contras

● Estructura de diseño compleja con muchas partes intrincadas.

● Alto coste de fabricación

● Producir ruido y vibración más fuertes.


Compresor centrífugo versus compresor de tornillo en cuanto al rendimiento

Hay muchos factores detrás de la diferencia entre un compresor centrífugo y un compresor de tornillo.A continuación, compararemos estos dos compresores y veremos su rendimiento general.


● Calidad del aire


Cuando se utiliza la calidad del aire como parámetro para comparar compresores centrífugos y de tornillo, es esencial analizar las soluciones que ofrecen.


Los compresores centrífugos tienen un diseño departamental, ya que su construcción consta de muchas piezas y cada una de ellas tiene funciones únicas.La parte de lubricación con aceite es diferente de la sección de compresión, lo que garantiza que el aire no se contamine.Generalmente, los compresores centrífugos son conocidos por su funcionamiento dinámico y de alta velocidad, lo que garantiza una compresión más suave y un menor arrastre de aceite.


Compresor centrífugo



Los compresores de tornillo están disponibles en dos tipos: opciones sin aceite y opciones con inyección de aceite.Los tipos sin aceite no utilizan lubricación con aceite, lo que garantiza que el aire comprimido esté limpio y libre de contaminantes.Sin embargo, los tipos con inyección de aceite a menudo producen aire comprimido con arrastre de aceite.



● Eficiencia Energética

La eficiencia del compresor de tornillo frente a la del compresor centrífugo depende principalmente de las condiciones operativas.


Los compresores de tornillo son más eficientes energéticamente cuando se utilizan en condiciones operativas de carga parcial, por lo que son más adecuados para aplicaciones que tienen demandas de aire variables, incluidas bombas de calor de baja temperatura.Son muy fiables en el manejo de ciclos de arranque y parada.


Los compresores centrífugos, por otro lado, son más eficientes energéticamente cuando se utilizan en condiciones operativas de carga completa, por lo que son más adecuados para aplicaciones que requieren un flujo de aire constante de alta velocidad.Son muy confiables en escenarios con demanda de aire estable y predecible.


● Costos

Al igual que con cualquier equipo, es imperativo conocer la diferencia de costo entre el compresor de tornillo y el compresor centrífugo.


Los compresores de tornillo tienen un costo inicial menor debido a su diseño simple y menos piezas en comparación con los compresores centrífugos.Sin embargo, tienen costos de funcionamiento más altos porque su mecanismo de operación involucra más piezas móviles, lo que resulta en mantenimiento y reparaciones frecuentes.


Los compresores centrífugos, por otra parte, tienen un coste inicial elevado, especialmente debido a la complejidad de la construcción y el diseño.Sin embargo, tienen menos piezas móviles, lo que resulta en un menor mantenimiento y reparaciones.


● Tamaño

Una comparación entre compresores de tornillo rotativo y centrífugos no estará completa sin mencionar su variación de tamaño y cómo afecta su funcionalidad.


Los compresores de tornillo rotativo tienen un diseño sencillo y compacto, lo que resulta muy beneficioso en instalaciones con espacio limitado.Su tamaño permite flexibilidad, asegurando una fácil adaptación a diferentes limitaciones espaciales.Sin embargo, en aplicaciones de mayor capacidad, los compresores de tornillo no siempre son los mejores porque su estructura de diseño limita su capacidad.


Mientras que los compresores centrífugos tienen una estructura de diseño más complicada.Su construcción permite escalabilidad para una mayor capacidad, por lo que se utilizan mejor para aplicaciones con requisitos espaciales más amplios.Además, los compresores centrífugos suelen asociarse con aplicaciones industriales más grandes debido a su eficiencia en el manejo de un mayor volumen de aire.


● Estabilidad y durabilidad

Ambos compresores demuestran resistencia, pero existen ciertos factores que se pueden utilizar para diferenciar los enfriadores de tornillo de los centrífugos a este respecto.


Los enfriadores de tornillo son conocidos por su diseño robusto y, cuando se mantienen adecuadamente, ofrecen buena estabilidad y durabilidad.La realización de prácticas de mantenimiento periódicas, como lubricación e inspecciones, también puede prolongar su vida útil.


Si bien los enfriadores centrífugos funcionan a alta velocidad, tienen menos piezas móviles.Además, tienen una estructura externa más amplia, lo que los hace más estables y duraderos que los enfriadores de tornillo.Llevar a cabo prácticas de mantenimiento regulares, como monitorear la vibración y el equilibrio, puede ayudar a mejorar su estabilidad y vida útil.


● Capacidad

Existe una gran diferencia en la capacidad de los enfriadores de tornillo frente a los enfriadores centrífugos, ya que satisfacen diferentes necesidades industriales.


Los enfriadores de tornillo tienen una capacidad más amplia.Se pueden utilizar para una amplia gama de aplicaciones con diferentes relaciones de compresión.Su construcción respalda un rendimiento superior en diferentes condiciones de carga, lo que los convierte en la mejor opción para demandas de aire fluctuantes.


Por otro lado, los enfriadores centrífugos se utilizan específicamente para aplicaciones industriales más grandes debido a su capacidad para manejar mayores volúmenes de aire de manera eficiente.


● Ruido y vibración

Compresor de tornillo

Los niveles de ruido y vibración son factores cruciales a considerar al examinar la comodidad operativa de un compresor de tornillo frente a un compresor centrífugo.


Los compresores de tornillo, debido a su diseño compacto y al mayor número de piezas móviles, producen mayor ruido y vibración.Además, el mecanismo de desplazamiento positivo de estos compresores aumenta el sonido generado, especialmente durante las operaciones de arranque y parada.


Los compresores centrífugos, por otro lado, debido a su mecanismo de trabajo dinámico y de alta velocidad, producen menos ruido y vibración.Estos compresores tienen un proceso de funcionamiento más suave, lo que resulta en un ambiente más silencioso.


● Mantenimiento y reparación

El mantenimiento y la reparación desempeñan un papel crucial a la hora de determinar cuál es mejor entre un enfriador de tornillo y un enfriador centrífugo, y cómo se ve afectado su rendimiento general.


Los enfriadores de tornillo, en primer lugar debido a su mecanismo de desplazamiento positivo, requieren mantenimiento y reparaciones más regulares.En segundo lugar, su sistema de trabajo implica más piezas móviles, lo que provoca una fricción que eventualmente resulta en desgaste con el tiempo.Sin embargo, esto se puede reducir mediante prácticas constantes de lubricación e inspección.


Por otro lado, el sistema de trabajo de las enfriadoras centrífugas involucra menos piezas móviles, lo que resulta en mantenimiento y reparaciones menos frecuentes.


● Aplicación

El compresor de tornillo rotativo y el compresor centrífugo también se pueden clasificar según sus aplicaciones.Ambos compresores destacan en diversas industrias.


Los compresores de tornillo rotativo son versátiles y perfectos para una amplia gama de aplicaciones, lo que los convierte en la opción ideal para industrias con diversas necesidades de compresión.Son más eficientes para cargas variables y demandas de ciclos de arranque y parada.


Los compresores centrífugos son los más adecuados para aplicaciones industriales más grandes, especialmente para situaciones donde se necesita un flujo de aire constante de alta velocidad.Su funcionamiento dinámico y escalabilidad los hacen perfectos para aplicaciones exigentes con capacidad y eficiencia sustanciales.


Compresor de tornillo versus compresor centrífugo en HVAC: cuál es mejor


Ahora que hemos analizado las diferencias entre el compresor centrífugo y el de tornillo, es hora de elegir cuál se adapta mejor a sus necesidades.


En general, los compresores de tornillo son los mejores para una amplia gama de aplicaciones, incluidas cargas variables y operaciones de ciclo de arranque y parada.Los compresores centrífugos son los mejores para aplicaciones industriales más grandes que requieren un funcionamiento dinámico con una tasa de compresión de alta velocidad.


Además, los compresores de tornillo tienen un diseño simple y menores costos iniciales.Pero debido a su mecanismo de trabajo que involucra muchas piezas móviles, requieren más mantenimiento y reparaciones.Esto contribuye al aumento de los costes de funcionamiento.Además, debido a la gran cantidad de piezas móviles, producen mayor ruido y vibración.


Los compresores centrífugos tienen un diseño complejo y costes iniciales más elevados.Pero su mecanismo de trabajo implica menos piezas móviles, por lo tanto, menos mantenimiento y reparaciones, lo que reduce los costos de funcionamiento.Debido al menor número de piezas móviles, producen menos sonido.


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