Tipus de compressors: pistó (volumètrics) i dinàmics

Tipus de compressors

Segons les necessitats de pressió de treball i el cabal de subministrament, s’emprarà un tipus determinat de compressor. En principi, es diferencien dos grups bàsics de compressors: els de pistó o èmbol (també anomenats volumètrics) i els dinàmics o turbocompressors.

Compressors de pistó (volumètrics)

En aquests compressors l’augment de pressió és aconseguit a base de tancar en un espai limitat successius volums del fluid. Són molt apropiats per a aconseguir elevades relacions de compressió amb petits cabals. Els compressors volumètrics es classifiquen en alternatius (o oscil·lants) i rotatius. Aquests darrers poden ésser de paletes, de lòbuls, d’anell líquid, etc.

Compressors alternatius

Són constituïts per un o més pistons que es mouen alternativament al llarg de cilindres tancats per un extrem i proveïts de vàlvules d’admissió. Per dissipar la calor produïda en la compressió, els cilindres són refredats per aire o aigua. El nombre de cilindres que depèn de la capacitat del compressor és variable i pot arribar a ésser fins de 16 o més. Hom aconsegueix el moviment alternatiu transformant un moviment rotatiu mitjançant un sistema de biela - manovella. La relació de compressió practicada per etapa és de 10 o 12. Els compressors alternatius són els més estesos, tant per a la compressió de l’aire com per a la de fluids per aplicacions frigorífiques o químiques.

Compressors de pistó amb membrana

La seva utilització és molt freqüent a la indústria farmacèutica, ja que, l’aire no estar en contacte amb les parts mecàniques, i per tant, no arrossegarà partícules de l’oli lubricant.

Compressors rotatius de paletes

Són constituïts per un motor proveït de paletes mòbils en sentit radial, que gira excèntricament a l'interior d’un cilindre, i les paletes mòbils sempre estan en contacte amb l'interior d’aquest. En girar, l’espai entre cada dues paletes varia a cada revolució des d’un volum màxim fins a un valor quasi nul, i produeix, així, la compressió del fluid. Aquest tipus de compressor no té vàlvules (si té l’antiretorn).

Compressors d’anell líquid

Són semblants als de paletes, quant al procés general de compressió, però se’n diferencien en el fet que el rotor té paletes fixes i el cilindre és parcialment ple d’aigua que, en girar el rotor, és centrifugada i forma un anell d’aigua que fa la doble funció de tancament i de cambra de compressió.

Compressors tipus Roots

Al girar, el gas contingut en la cambra de bombeig es forçat a sortir per l’altra extrem del compressor.

Compressors dinàmics o turbocompressors

Aquests compressors convenen per a grans cabals amb petites elevacions de pressió. Són sempre rotatius i es classifiquen en centrífugs i axials. Els turbocompressors centrífugs són constituïts per un o més rodets semblants als de les bombes centrífugues, a la sortida dels quals hi ha un difusor encarregat de la transformació de l’energia cinètica cedida al fluid en energia de pressió. El nombre d’etapes sense refrigeració sol ésser de 5 a 7. La relació de compressió d’aquest tipus de compressor sol ésser superior a 10. El cabal pot arribar fins 4000 m3/min. En els turbocompressors axials el fluix del fluid segueix la direcció de l’eix d’accionament del rodet o rodets, que són del tipus dels ventiladors axials. L’existència d’un difusor de forma adequada transforma l’energia cinètica en pressió. Els compressors axials tenen sempre diverses etapes amb difusors intermedis. El nombre d’etapes pot ésser superior a 10 i la relació de compressió arriba fins a 27.

Instal·lacions

Els compressors s’instal·len a les centrals d’aire comprimit. A més a més del compressor s’haurà d’instal·lar el filtre d’aire, el motor d’accionament, generalment elèctric per a instal·lacions fixes, el circuit de refrigeració del compressor, el panell de control, i el dipòsit d’emmagatzemament. La refrigeració del compressor pot ser per aire o per aigua. Per potències inferiors a 20 kW, es per aire. Les instal·lacions de potències superiors als 30 kW, van equipades d’un sistema de refrigeració per circulació d’aigua en un circuit.

Dipòsit pulmó

També anomenat acumulador, és un element molt important, serveix de reserva d’aire comprimit, uniformitza la pressió de sortida i minimitza les oscil·lacions degudes a la compressió i als propis consums. Existeixen instal·lacions en les que es fa necessari un assecat de l’aire. Aquest es pot realitzar a través bàsicament de tres tipus de dispositius: d’adsorció, d’absorció i de refrigeració. En l’assecat per adsorció, l’aire comprimit es fa passar a través d’un llit de gel (diòxid de silici), que fixa la humitat. La capacitat adsorbent d’un llit de gel és limitada. Si està saturat es pot regenerar injectant a través de l’assecador aire calent, que adsorbeix la humitat del material de secat. La calor necessària per la regeneració pot aplicar-se mitjançant corrent elèctrica o amb aire comprimit calent. L’absorció és un procediment químic. L’aire comprimit passa a través d’un llit d’un compost que absorbeix la humitat, quan l’aigua o vapor d’aigua entra en contacte amb aquest compost, es combina químicament amb aquest i queda retinguda en ell, provocant el canvi de la seva naturalesa química, per això haurà de ser retirat amb regularitat.