COMPRESOR DE TORNILLO: 2 ROTORES

Los compresores helicoidales usados en técnicas frigoríficas pueden ser de dos tipos:

- De dos rotores (Lysholm), que comenzaron a utilizarse en los años 30 y están compuestos de dos husillos roscados (rotores), uno motor y otro conducido.

- De rotor único (Zimmern), que comenzaron a utilizarse en los años 60 y están compuestos por un rotor o husillo roscado único, que engrana con un par de ruedas satélites dentadas idénticas.

• Compresor Helicoidal de dos Rotores

El compresor helicoidal de dos rotores, es un aparato rotativo de desplazamiento positivo, en la que la compresión del vapor se efectúa mediante dos rotores (husillos roscados). El rotor conductor tiene cuatro o cinco dientes helicoidales, y engrana con seis celdas o cámaras de trabajo, igualmente helicoidales, del rotor conducido, alojados ambos dentro del estator.

Para confirmar el cierre hermético de las cámaras de trabajo y la separación de las cavidades de aspiración e impulsión del compresor, la sección transversal de los dientes ha evolucionado desde un perfil circular, hasta perfiles cicloidales, en orden a mejorar el funcionamiento mecánico y dinámica de los rotores.

El perfil del tornillo conductor es convexo, mientras que el del conducido es cóncavo; el rotor conductor, conectado al eje motor, gira más rápido que el conducido. El vapor que penetra por la cavidad de aspiración, situada en uno de los extremos del compresor, llena por completo cada una de las cámaras de trabajo helicoidales del rotor conducido.

Durante el giro de los rotores, las cámaras de trabajo limitadas entre los filetes de los rotores y las superficies internas del estator, dejan de estar en comunicación directa con la cavidad de aspiración y se desplazan junto con el vapor a lo largo de los ejes de rotación.

Cada una de las cámaras de trabajo se comporta como si el cilindro fuese un compresor alternativo, en donde cada diente del rotor hace de pistón, primero cierra y después comprime el volumen inicialmente atrapado V1, por lo que un compresor helicoidal no es sino un compresor alternativo de seis cilindros helicoidales, en el que se han eliminado el cigüeñal, el espacio nocivo y las válvulas de admisión y escape.

El proceso de funcionamiento se puede descomponer en cuatro partes:
- Aspiración: llenado progresivo de una cámara de trabajo de volumen V1.

- Desplazamiento a presión constante: de forma que al continuar la rotación, la cámara de trabajo que contiene el volumen de vapor V1 se mueve circunferencialmente sin variar el volumen.

- Compresión: en la que cada diente del rotor conductor engrana con el extremo de cada cámara de trabajo en cuestión, decreciendo progresivamente su tamaño hasta que, cuando su valor es V2, se pone en comunicación con la cavidad de escape.

- Escape: en el que al proseguir el giro, el volumen disminuye desde V2 a cero, produciéndose la expulsión del vapor a la presión de salida P2.

Ventajas del compresor helicoidal de 2 rotores
• Es el compresor más empleado en refrigeración industrial.
• Cuenta con menos mantenimiento.
• Cuenta con menos partes móviles y por tanto susceptibles de problemas.
• Rendimiento energético: El compresor de tornillo tiene un rendimiento superior al alternativo cuando la instalación se encuentra a plena producción.

Inconvenientes del compresor helicoidal de 2 rotores
• Precio: más caro que el compresor alternativo.
• Mano de obra especializada para su mantenimiento