COMPRESOR ROTATIVO: PALETAS

Los compresores rotativos pueden tener dos mecanismos de acción, con paletas o de excéntrica, también llamados de rodillo. En los compresores de paletas y de rodillo, la compresión se produce por la disminución del volumen resultante entre la carcasa y el elemento rotativo, cuyo eje no coincide con el eje de la carcasa (ejes excéntricos). En estos compresores rotativos no son obligatorias válvulas de admisión, ya que como el gas entra de forma incesante en el compresor la pulsación de gas es mínima.

• Compresor de Paletas:

Para éste tipo de compresor el eje motor es excéntrico respecto al eje del estator y concéntrico respecto al eje del rotor. El rotor gira deslizando sobre el estator, con cinemática plana (radial), en forma excéntrica respecto a la superficie cilíndrica interior del estator, estableciéndose un contacto que en el estator tiene lugar sobre una única generatriz, mientras que en el rotor tiene lugar a lo largo de todas sus generatrices.

El rotor es un cilindro hueco con estrías radiales en las que las palas están sometidas a un movimiento de vaivén, (desplazadores). Al producirse una fuerza centrífuga, las palas (1 ó más) comprimen y ajustan sus extremos libres deslizantes a la superficie interior del estator, al tiempo que los extremos interiores de dichas palas se desplazan respecto al eje de giro.

La admisión del vapor se genera mediante la lumbrera de admisión y el escape a través de la válvula de escape. El vapor rellena el espacio comprendido entre dos palas vecinas y las superficies correspondientes del estator y del rotor (cámara de trabajo), cuyo volumen aumenta durante el giro del rotor hasta adquirir un valor máximo, y después se cierra y transporta a la cavidad de impulsión del compresor, comenzando al mismo tiempo el desalojo del vapor de la cámara de trabajo.

El funcionamiento del compresor de una pala es similar al del compresor de rodillo, siendo equivalente el volumen desplazado, que se puede incrementar añadiendo más palas o aumentando la excentricidad (e).

La situación de la lumbrera de admisión en el estator, para una posición fija de la generatriz de contacto (rotor-estator), se determina de forma que el rendimiento volumétrico no disminuya excesivamente, así se puede conseguir en el compresor un volumen desplazado máximo; todo ello implica que hay que situar la lumbrera de forma que el espacio comprendido entre dos palas consecutivas sea el máximo posible, en el momento en que la segunda pala termine de franquear dicha lumbrera; a continuación este lugar físico en su giro hacia la válvula de escape se contrae, procediendo a la compresión del vapor hasta conseguir la presión de salida, momento en que se genera el escape a través de la válvula correspondiente.

En el compresor monocelular (una pala), la colocación de la lumbrera de admisión tiene que estar lo más cerca posible de la generatriz A de contacto (rotor-estator), siendo el desplazamiento teórico (cámara de trabajo) idéntico al de un compresor de rodillo.

En el compresor bicelular (dos palas), la colocación de la lumbrera de admisión está indicada a casi 90º respecto al escape, siendo el volumen teórico desplazado (cámara de trabajo) proporcional a dos veces el área sombreada, que es la máxima que geométricamente se puede conseguir.

En el compresor multicelular, (cuatro o más palas), la posición de la lumbrera de admisión está a casi 180º respecto al escape, siendo el volumen teórico desplazado proporcional a cuatro veces el área sombreada, que es la máxima que se puede obtener. Podemos observar que el desplazamiento crece con el número de palas (2, 4... veces el área sombreada), llegándose a construir compresores con 6, 8 y hasta 10 palas; con compresores de más de 10 palas no se conciben ganancias sensibles en el volumen desplazado.

El volumen desplazado asciende aumentando la excentricidad e (disminuyendo el diámetro d); este procedimiento genera un aumento de la fuerza centrífuga a la que están sometidas las palas, ocasionando una fricción excesiva entre éstas y el estator, con su consiguiente deterioro y desgaste.

Otro procedimiento consiste en incrementar el número de palas que permite restringir la excentricidad y los efectos perjudiciales de la fuerza centrífuga.

Tiene un buen rendimiento volumétrico, debido a que no existe expansión del vapor entre las presiones de salida y entrada, por lo que a bajas presiones de aspiración pueden funcionar de forma más eficiente que los alternativos. El rendimiento mecánico tiene un valor análogo a los que se presentan en los compresores alternativos.

Campo de utilización: en función de la magnitud del volumen de vapor (o gas) desplazado y su elevado rendimiento a bajas presiones de aspiración, les hace útiles en acondicionadores de aire e industrialmente como compresores booster en circuitos de compresión escalonada. Por razones constructivas, raramente trabajan por encima de, 3/5 kg/cm2, no sobrepasando relaciones de compresión mayores de 7.

Ventajas del compresor de paletas
• Máquinas poco ruidosas.
• No necesitan válvula de admisión por lo que el vapor aspirado entra de manera continua.
• No existen espacios muertos perjudiciales.
• Rendimientos volumétricos muy altos.

Inconvenientes del compresor de paletas
• Su fabricación exige una gran precisión.