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Compresores semiherméticos
Los
compresores semi-herméticos se usan típicamente para capacidades de
enfriamiento medias. Son similares a los compresores herméticos excepto en que
la carcasa exterior normalmente está atornillada de forma que el compresor es
accesible para el servicio. Una ventaja de este diseño es la facilidad de
construcción de multicilindros y grandes compresores. Las uniones atornilladas
externamente están selladas con juntas que son una fuente de pérdida de
refrigerante en un periodo de tiempo largo. Los compresores recíprocos
semiherméticos proporcionan excelente eficiencia comparada a los compresores de
desplazamiento positivo en el rango de capacidad media. Los compresores
recíprocos semiherméticos son normalmente máquinas resistentes; sin embargo,
tienden a tener niveles de ruido y vibraciones relativamente altos.
Compresores de transmisión abierta
Los compresores
de accionamiento abierto tienen sus motores externos a la carcasa del
compresor. El eje conectando el motor y compresor pasa a través de la carcasa
del compresor, requiriendo un sello del eje. El compresor de accionamiento
abierto es más sensible a las pérdidas que el compresor semi-hermético debido
al uso del sello del eje. Los compresores de transmisión abierta se usan
usualmente para capacidades más grandes, y a menudo para aplicaciones de
automoción donde la potencia es tomada del motor.
Los tipos
semi-herméticos y de transmisión abierta hacen que sea más fácil tener
múltiples cilindros, que es una opción popular para capacidades más grandes y
ratios de presión más altos. Los compresores de transmisión abierta ofrecen más
flexibilidad, especialmente cuando se necesitan reparaciones. La instalación de
los tamaños más grandes en tándem es una forma de obtener múltiples capacidades
para eficiencias de carga parcial mejoradas.
A) Tipo de compresor por conexión cinemática
Compresores recíprocos
Los
compresores recíprocos son el compresor de desplazamiento positivo más
comúnmente usado, aunque otros tipos se producen en número creciente.
La mayoría
de los compresores recíprocos son máquinas de acción simple que usan un pistón
en el interior de un cilindro. El pistón es usualmente impulsado por un
cigüeñal y una barra que comprime el gas. Sin embargo, a veces se usan otros
mecanismos de transmisión, ej. mecanismos sotch-yoke o transmisión
electromagnética. El motor a menudo se
refrigera por el gas de succión, aunque la conducción a través de la carcasa
también juega una parte importante en la refrigeración. En muchas aplicaciones
más grandes, se usa aire forzado sobre la carcasa del motor para ayudar en el
enfriamiento. A veces se usan amortiguadores como componentes internos en el
compresor. Los compresores recíprocos normalmente se montan en un sistema de
suspensión de resorte externo a la carcasa y/o a veces en el interior de una
carcasa hermética para ayudar a reducir vibración y ruido.
El compresor
recíproco opera extrayendo refrigerante a través de una válvula de succión
operada por presión en el cilindro durante el golpe hacia abajo del pistón. En el
centro muerto del fondo, cuando el cilindro ha alcanzado su volumen máximo y el
pistón arranca su desplazamiento hacia arriba, la válvula de succión se cierra.
El gas luego se comprime hasta que alcanza la presión de descarga deseada, en
cuyo momento se abre una válvula de descarga operada por presión, que permite
que el gas comprimido fluya al espacio lleno de descarga del compresor y luego
en el sistema.
El volumen
entre el cilindro y el espacio muerto superior se llama volumen de holgura. El
volumen de holgura no puede nunca reducirse a cero, y va típicamente del 1 al 5
% del volumen desplazado debido al movimiento del pistón. Cuando el pistón
comienza su desplazamiento hacia abajo, este gas debe primero expandirse a las
condiciones de succión antes de que la válvula de succión se abra y el gas de
succión nuevo pueda entrar en el cilindro; por lo tanto reduciendo la
eficiencia volumétrico y capacidad del compresor. Los compresores recíprocos de
una etapa se usan en aplicaciones donde los ratios de presión van de 1,5:1 a
15:1, y las unidades de dos etapas son para aplicaciones con ratios de presión
de 10:1 y más. En ratios de presión de 15:1, la capacidad de los compresores de
volumen de holgura alto se reduce y pueden aproximarse a cero.
Los
compresores recíprocos con sellos de anillo de pistón pueden usarse
significativamente pero todavía proporcionan un rendimiento destacable. Por lo
tanto, incluso cuando se incrementa el desgaste, a menudo continúan operando
adecuadamente después de un largo servicio. Usualmente se considera fácil
reparar en comparación con otros tipos, y donde hay un gran cuadro de personal
de servicio disponible.
La
modulación de capacidad puede llevarse a cabo de varias formas en los
compresores recíprocos. En compresores multicilindros, se bloquean a menudo
algunas válvulas de succión, En algunos casos el proceso de succión es
estrangulado pasando el gas de descarga al lado de succión del sistema. En
algunos casos el proceso de succión es estrangulado pasando un gas de descarga
hacia atrás al lado de succión del sistema. A veces la velocidad del compresor
se varía por medios mecánicos o eléctricos, aunque los diseñadores deben ser
cuidadosos con los diseños de válvula para asegurar que trabajan adecuadamente
sobre el rango de velocidades usados.
Los
compresores recíprocos herméticos para aplicaciones de aire acondicionado y
refrigeración se producen en tamaños que van desde una fracción, hasta 25
toneladas de refrigeración (88 kW). Típicamente usados en aplicaciones residenciales,
comerciales, aire acondicionado
industrial, bombas de calor y aplicaciones de refrigeración con capacidades que
van de ¼ a unas 200 toneladas de refrigeración (desde 0,88 a 703,4 kW). Los
compresores recíprocos pueden tener hasta 10 cilindros en disposiciones
radiales, en línea o disposiciones de bancos múltiples.
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