Compresores de desplazamiento positivo

Los compresores de desplazamiento positivo se dividen a la vez en dos grupos, los reciprocantes y los rotativos

Son los más antiguos y conocidos entre los compresores de desplazamiento positivo.

En estos equipos el elemento principal de compresión es un pistón que se mueve alternativamente dentro de un cilindro, lográndose así la reducción del volumen del gas a comprimir.

Los compresores de pistón pueden ser se simple o doble efecto, según si una o ambas caras del pistón realicen compresión sobre el fluido.

Los de simple efecto comprimen el aire en la parte superior del cilindro y normalmente son del tipo entroncado.

Los de doble efecto requieren una acople mediante crucetas, para procurar que el movimiento de vástago sea lineal, con lo cual puede lograrse una reducción en el largo del pistón, creándose dos cámaras de compresión: una por arriba y otra por abajo del mismo.

Los compresores reciprocantes pueden ser además lubricados o no lubricados; estos últimos tienen anillos de politetrafluoretileno (PTFE) auto-lubricados. Los compresores no lubricados del tipo entroncado tienen carcaza seca, con rodamientos de engrase permanente, mientras que los de cruceta tienen la biela más larga de forma que su parte lubricada no entre en la cámara de compresión.

Los compresores reciprocantes normalmente tienen válvula auto-accionadas las cuales abren y cierran según la diferencia de presión que exista a través de ellas.

Los compresores alternativos son los equipos de compresión más usados; poseen un alto rango de tamaños y tipos diferentes, su potencia varía desde fracciones de hp hasta unidades de más de 12.000 hp, con rangos de presión desde menos de uno hasta más de 4000 bar.

Otra ventaja de estos equipos, es que son más eficientes para la mayoría para la mayoría de las aplicaciones, pudiendo ser instalados con equipos de control de capacidad para mantener se eficiencia a cargas parciales.

Debido al movimiento reciprocante de los pistones y a otras partes rodantes desbalanceadas, las fuerzas de inercia tienden a desbalancear la unidad; por ello es necesario emplear alguna base o función que establece la instalación.

La aplicación de este requerimiento depende del tipo y tamaño del compresor.

Dadas las características de funcionamiento de este tipo de compresores, el flujo del aire que ellos entregan no es continuo sino pulsante, lo que representa una desventaja.

Sin embargo, ello puede minimizarse utilizando un amortiguador de pulsaciones.

A continuación daremos un trato especial a algunos compresores reciprocantes debido a sus características muy particulares.

Compresores de pistón libre

Se trata de un arreglo especial, en donde el compresor se encuentra integrado a un motor diesel de manera tal que no existe conexión mecánica alguna. En principio, se trata de un diseño sencillo, pero en la práctica, el diseño es sumamente complicado debido a la necesidad de sincronismo de los pistones, y de un sistema de arranque.

Haciendo uso del aire comprimido se logra el movimiento hacia adentro de los dos pistones, comprimiéndose el aire contenido en la cámara de combustión. Cuando los pistones se encuentran cerca del punto muerto inferior, se inyecta el combustible, produciéndose la combustión por efecto de la temperatura.

Al incrementarse bruscamente la presión en la cámara de combustión, los pistones son forzados hacia fuera, obteniéndose la compresión del aire en las cámaras de compresión.

Compresor tipo laberinto 

Este es un tipo especial de compresor de desplazamiento positivo que trabaja sin anillos en el pistón y suministra aire excento de aceite.

El sello entre el pistón y el cilindro se logra con una serie de laberintos . Los pistones en su superficie llevan mecanizada una rosca cuyas crestas crean remolinos de aires que bloquean las fugas,

Estas fugas internas son mucho mayores y las R.P.M. menores que en los compresores que emplean anillos en el pistón, por lo que solo se recomienda este tipo de unidad debido a su capacidad de ofrecer aire absolutamente libre de aceite.