COMPRESORES TORNILLO INDUSTRIALES

COMPRESORES DE TORNILLO Descripción Principios de funcionamiento Relaciones de presión y volumen fijas Construcción del compresor Sistema de control de capacidad Suministro de aceite para inyección y lubrificación Principios de funcionamiento de la unidad compresora

Compresor de tornillo industrial Alto desplazamiento volumétrico Control de capacidad con corredera deslizante Insertar texto con "Insertar encabezado y pie"

Presión diseño 28bar : 22 tamaños GEA Grasso SH Presión diseño 28bar : 22 tamaños Desplazamiento volumétrico 231-8,560 m3/h (50Hz) GEA Grasso MC GEA Grasso LT Swept Volume (m³/h)

Desplazamiento volumetrico, comparación

Tornillos-Alternativos , desplazamiento volumétrico Tornillos Grasso (abiertos) Grasso C-XF/XH nuevos modelos Piston Grasso V300 – V1800 pistones abiertos Bock 5-280/550m3/h, pistones abiertos y semiherméticos 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 m3/h@50Hz Una de las mayores gamas del mercado

Principio de funcionamiento Los dientes de un engranaje helicoidal (1) se desplazan dentro del canal del engranaje helicoidal (2) , al estar ambos alojados en dos tubos longitudinales el volumen del canal aumenta y disminuye de forma alternativa utilizándose para comprimir gas.

Conexión de aspiración de gases Grasso – product range Conexión de aspiración de gases Eje de accionamiento Conexión de descarga de gases Indicador de posición de la corredera de capacidad Conexión para evitar vibraciones a carga parcial Sistema de control de capacidad

Cuerpo de fundición en tres partes, selladas con tóricas Grasso – product range Cuerpo de fundición en tres partes, selladas con tóricas Tornillos de compresión Cojinetes Piston de balance Sello del eje (empaquetadura) Acceso a rodamientos

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO Fase de aspiración:  Un pareja de engranaje helicoidal de lóbulo y ranura desengranan en el lado de la boca de entrada y el gas aspirado fluye axialmente en el volumen creciente formado por la pareja macho-hembra hasta que el lóbulo y la ranura están completamente desengranados y la pareja de ranuras ya no esta en contacto con la boca de entrada.   vista superior – PROCESO DE ASPIRACIÓN Vista desde el final – PROCESO DE COMPRESIÓN

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO Fase de compresión:  Cuando el lóbulo macho y la ranura hembra vuelven a engranar en la boca de entrada, el gas retenido es gradualmente reducido en volumen. Simultáneamente con esta compresión el gas es movido helicoidalmente hacia el lado de descarga, al moverse axialmente el punto de engranaje de lóbulos y ranuras. Vista desde el final – PROCESO DE COMPRESIÓN

Relación de compresión volumétrica Vi= Volumen inicial / Volumen final ( relación volumétrica) La relación de volumen no es mas que el volumen inicial al comienzo de la compresión entre el volumen final al comienzo de la descarga, estas diferentes relaciones en los volúmenes tenían como objetivo el adaptarse a las diferentes relaciones de presiones propias de los diferentes regímenes de temperaturas de trabajo de las plantas frigoríficas. Ejemplo: Vi alto para altas diferencias de presiones ( congelado ) Vi bajo para bajas diferencias de presiones ( aire acondicionado)

RELACIONES DE PRESION Y VOLUMENES FIJAS El uso de relaciones de Vi inadecuadas aumenta el consumo de energía Esta “relación volumétrica fija” corresponde para cada refrigerante a una “relación de presión fija”. Inicialmente estos compresores se construyeron con relaciones volumétricas fijas, siguen existiendo. Actualmente existen diferentes compresores con relación de volumen variable para adaptarse a las diferentes relaciones de presiones existentes en las instalaciones sea de forma automática o manual.

Puertas de descarga fijas Descarga axial Descarga radial (puerta grande) (Puerta media) (Puerta pequeña)

SISTEMA DE CONTROL DE CAPACIDAD El control de capacidad, es decir la reducción del volumen de aspiración a una velocidad constante, se obtiene retardando el inicio de la compresión. Esto se realiza por medio de una válvula de corredera de forma especial (slide) que forma parte integral del fondo de la caja del rotor y que puede moverse de un lado a otro, paralelo al eje de los rotores, por medio de un empujador hidráulico. De este modo se obtiene una capacidad de control gradual con un rango de trabajo de aproximadamente 10% hasta el 100%.   Insertar texto con "Insertar encabezado y pie"

Sistema de control de capacidad, Vi fijo Boquilla de sobreflujo Válvula de alivio 7 bar De la bomba de aceite Válvula de regulación de presión de aceite A presión de aspiración Al sistema de aceite interno

Bloque de válvulas solenoides Tornillo de extrangulamiento mínimo Tornillo extrangulador máximo Válvula de alivio Tornillo de extrangulamiento máximo 12-11-2007 Service Department (JW)

Bloque de válvulas solenoides Émbolo con cierre de teflón 12-11-2007 Service Department (JW)

Control capacidad Vi- variable Descarga axial Descarga radial (puerta grande) (Puerta media) (Puerta pequeña) Vi = variable

Control capacidad Vi- variable Condiciónes de arranque, buscamos 0% capacidad Presión de aceite Presión de aspiración Y 2 1 3 6 5 4 Aspiración Descarga Rotores Arrancamos a Capacidad= 0% Válvulas solenoides Y2, Y3, Y5 energizadas en permanente Indicación de capacidad: 0%

Control capacidad Vi- variable MODO 1 (AUMENTA CAPACIDAD): Aspiración Descarga Rotors Presión de aceite Presión de aspiración Y 1 3 6 5 4 2 Capacidad: de 0% a X% con X% = 73%- 100% Depende de: Vi (Po,Pc,refrigerante), Modelo de compresor 1. Válvulas solenoides Y1, Y4 energizadas por pulsos (corredera primaria controlada) 2. Válvula solenoide Y5 energizada en permanente (corredera de Vi no controlada) Indicación de capacidad: posición de la corredera de capacidad

Control capacidad Vi- variable Fin de MODO 1 (AUMENTO DE CAPACIDAD): Presión de aceite Presión de aspiración Y 2 1 3 6 5 4 Aspiración Descarga Rotors Capacity = X% Condiciones terminación: Vi (Po,Pk,refr.;Modelo)= opt. X% > S(Gr) 1. Válvulas solenoides Y1, Y4 energizadas por impulsos (corredera primaria controlada) 2. Válvula solenoide Y5 energizada en permanente (Corredera de Vi no controlada) Indicación de capacidad: posición de la corredera primaria 12-11-2007 Service Department (JW)

Control capacidad Vi- variable MODO 2 (AUMENTO DE CAPACIDAD): Presión de aceite Presión de aspiración Y 2 1 3 6 5 4 Aspiración Descarga Rotores Capacidad: X% - 100% 1. Válvula solenoide Y6 energizada por impulsos (Corredera de Vi controlada) 2. La corredera primaria es reajustada de acuerdo con los valores de operación (Y1, Y4 or Y2, Y3 energizadas pulsatoriamente) Indicación de capacidad: (Posición de la corredera primaria + 100%) / 2 12-11-2007 Service Department (JW)

Corredera secundária Bloque de solenóides para Control de la corredera secundária Válvula de regulacíon de pression de aceite Y5 -> Carga Parcial Válvulas de ajuste de flujo Y6 -> Carga Total La pression de aceite debe ser regulada de forma a que a corredera de capacidad no altere la posición de la corredera de Vi de la posición ideal. . Indicación: Indicación de posición absoluta de la corredera

Esquema funcional del indicador de posición

Indicación de posición Esquema funcional posición sensor Posición del sensor en el cuerpo del comp. 12-11-2007 Service Department (JW)

Indicador de posición Tornillo de fijación Ajuste Ajuste

Ajuste del sensor de posición Calibración: 1.    Lleve la corredera (113) a su posición MÍNIMA (empujando con el vástajo roscado hacia el lado de descarga hasta que esté en su posición límite) . Con la corredera en su posición mímima, use el tornillo de ajuste “O” para obtener el valor 4+0,2 mA. 2.     Lleve la corredera a su posición MÁXIMA (empujandola hacia el lado de aspiración) Con la corredera en su posición máxima, use el tornillo de ajuste "V" para corregir el punto medio 3.     Con la corredera en posición MAX, use el tornillo de ajuste “O” para ajustar la salida a 20+0,5 mA.

La unidad compresora de tornillo Dos circuitos esenciales : Circuito de refrigerante Circuito de aceite Es de suma importancia que los lóbulos macho y hembra del rotor que se engranan tengan un cierre perfecto entre ellos sin que esto produzca desgaste. Además es necesario cerrar también la distancia inevitable entre los rotores y su alojamiento. Para poder conseguir esto se inyecta una cantidad suficiente de aceite en el compresor que se mezcla con el refrigerante cuando el rotor comprime el gas. El aceite tiene múltiples funciones. La función principal es realizar el cierre y lubrificar como acabamos de mencionar. Insertar texto con "Insertar encabezado y pie"

La unidad compresora de tornillo

SUMINISTRO DE ACEITE PARA INYECCION Y LUBRICACION El aceite produce un enfriamiento intensivo durante la compresión y tiene un efecto silenciador. Además se debe suministrar aceite para todas las otras necesidades de lubricación del compresor y para el funcionamiento del sistema de control de capacidad.   Insertar texto con "Insertar encabezado y pie"

SUMINISTRO DE ACEITE PARA INYECCION Y LUBRICACION

La unidad compresora de tornillo Ya que el funcionamiento correcto del compresor depende principalmente de la inyección de la cantidad suficiente de aceite, se puede separar el modo de operación de la unidad en dos sistemas diferenciados: el circuito de gas (refrigerante) y el circuito de aceite.   El circuito de gas (refrigerante)   El gas, procedente del evaporador, entra en la unidad compresora a través de una unidad de entrada formada por una válvula de retención de la aspiración, una válvula de paso en la aspiración y un filtro de gas de aspiración que esta montado en la parte superior del compresor.   Después de la compresión, la mezcla de gas de descarga y aceite inyectado es conducido a un separador de aceite, donde se separa y retiene el aceite.

La unidad compresora de tornillo El circuito de aceite   Desde el separador, el aceite, con una temperatura y una presión similar a la del gas de descarga, fluye a través de un enfriador y un filtro a una línea de distribución de aceite. De allí el aceite vuelve al compresor para ser inyectado en los rotores, al pistón de equilibrio ( de balance) y a la bomba de aceite ( accionada eléctricamente o mecánicamente por el propio compresor). Esta bomba suministra, a través de un filtro principal de aceite de generosas dimensiones, el aceite para la lubrificación de la junta del eje, los cojinetes y para la lubrificación/posicionamiento de la válvula de control de capacidad. El exceso de capacidad de la bomba de aceite retorna desde el colector de descarga de aceite al separador de aceite a través de una válvula de descarga para regular la presión de lubrificación (= bomba).  

Circuito de una unidad compresora

Enfriadores de aceite Existen diferentes sistemas de enfriamiento de aceite A) Inyección de líquido antes de la descarga Poco utilizado en grades compresores por su dificultad de regulación B) Termosifón Muy utilizado cuando no existe circuito de agua de refrigeración o recuperación de energía. C) por agua De nuevo muy utilizado cuando se pretende recuperar energía , con una fuente de calor de alrededor de 80 ºC. D) Aire

VALVULA DE TRES VIAS TERMOSTATICA

Enfriador de aceite por termosifón Enfriador de aceite por refrigerante Lado refrigerant s (tuberia) R2: salida Aceite (cuerpo) M1: entrada Lado refrigerante (tubería) R1: entrada Aceite (cuerpo) M2: salida Montage con inclinación de ~8°

Separadores de aceite Dada la cantidad de aceite en movimiento el separador de aceite es un elemento esencial de la unidad compresora. Conta en general de dos partes: A) separación primaria por bajada de velocidad, centrifugación o adherencia. B) separación secundaria, por paso a través de filtros colmatadores de separación fina , incluso por debajo de 5 ppm Insertar texto con "Insertar encabezado y pie"

SEPARADOR DE ACEITE / SERIE LT Entrada de refrigerante II Salida de refrigerante III Válvula sobreflujo/ Válvula seguridad IV Salida de aceite a enfriador de aceite V Protección de pulsación por gas VI Retorno de aceite VII Drenado de aceite VIII Resistencia de aceite IX Visor – Etapa de separación fina X Visor – Nivel de aceite XI Linea de medida/ linea de bypass XII Transm presión./presión de descarga XIII Controlador de nivel MIN.I XIV Controlador de nivel MAX.I XV Temperatura de aceite – receptor de aceite XVI Limitador de presión de seguridad XVII Controlador de nivel MIN.II XVIII Controlador de nivel MAX.II XIX Aglomerador XX Cartuchos de separación fina XXI Temperatura de descarga

FILTROS – SEPARACION FINA Retorno de aceite Hilo de seguridad

Elementos mecánicos, Ajuste de la separación Separación – Primera construcción en factoria Cuerpo Lado de descarga Rotor Separación Valor de ajuste: Min 0.04mm - Max 0.2mm (dependiendo del modelo)

Elememntos mecánicos Ajuste de la separación Ajuste de la separación. Primera construcción en fábrica Rotor cuerpo Lado de descarga Separación La separación aumenta si el anillo externo se hace menos grueso

Elementos mecánicos Ajuste de la separación Cuerpo Lado de descarga Rotor Separación La separación se hace más pequeña si el anillo interno se hace menos grueso

Elementos mecánicos Medida estándar de la separación Posición final (lado de descarga) Cuerpo Lado de descarga Rotor Rotor forzado hacia el lado de descarga Valor medido = 0 Valor medido = 0 / poner el comparador a 0 Measured value = 0 / Reset gauge to continue

Elementos mecánicos Medida estándar de la separación Posición final (lado de aspiración) Rotor Cuerpo Lado de descarga Valor medido= Separación + juego axial Rodamiento cargado Rotor forzado hacia lado de aspiración Valor medido: Desplazamiento axial = Separación + juego axial (desgaste del rodamiento interno) Measured value: Axial displacement = Face gap + axial play (clearance of loaded inner bearing)

Elementos mecánicos Prensa Tipos de prensa * El tipo de prensa instalado depende del tipo de compresor *Antes de montar el prensa debe quitarse el tornillo

Prensa Tolerancia de pérdidas de aceite Tipo de compresor Ratio de pérdidas de aceite C, D, E, G ~0,5ml/h ~1..2 gotas/ min H, L, M, N ~1,0ml/h ~2...3 gotas/ min P, R, S ~3,5ml/h ~9...10 gotas/ min V,W, Y, Z, XA ~9,0ml/h ~20…22 gotas/ min XB, XC, XD ~10,0ml/

Product Overview GSC TP Series - Benefits One Face to the Market Same Structure / Layout for different Hardware Platforms Reduction of Maintenance on Documentation Manufacturer Days 2012 - GEA RT Control Systems - J.S.

COMPRESOR GRASSO TWO STAGE

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