¿Cómo funciona un compresor de aire de tornillo?

Los compresores de aire de tornillo son la columna vertebral de las operaciones industriales modernas, proporcionando energía desde líneas de ensamblaje manufactureras hasta la producción farmacéutica. Su fiabilidad y eficiencia energética los convierten en una opción preferida para empresas que buscan un suministro constante de aire comprimido. Comprender su mecanismo de funcionamiento no solo ayuda a una operación óptima, sino que también facilita la selección del tipo adecuado —con inyección de aceite o sin aceite— para aplicaciones específicas. Analicemos el proceso y exploremos consideraciones clave para usuarios industriales. El principio de funcionamiento de un compresor de aire de tornillo se basa en el desplazamiento positivo de aire mediante la rotación de rotores engranados. A continuación, se detalla paso a paso el proceso, desde la admisión de aire hasta la entrega de aire a alta presión:

Imagen: Sistema básico de compresor de aire

Paso 1: Admisión de aire

El proceso comienza cuando el motor del compresor acciona el rotor macho, que a su vez hace girar al rotor hembra (ya sea mediante engranajes directos o sincronizados). A medida que los rotores comienzan a girar, los espacios entre los lobulillos de los rotores (conocidos como "bolsas") se expanden, creando una zona de baja presión en la entrada de aire. Esta baja presión aspira el aire atmosférico a través de un filtro, que elimina polvo, suciedad y otros contaminantes para proteger los componentes internos del compresor.

Paso 2: Compresión

A medida que los rotores continúan girando, los bolsillos de aire quedan atrapados entre las paletas del rotor y la carcasa del compresor. El diseño entrelazado de los rotores reduce gradualmente el volumen de estos bolsillos a medida que se desplazan hacia el puerto de descarga. Esta reducción de volumen aumenta la presión del aire, un proceso conocido como compresión por desplazamiento positivo. En los modelos con inyección de aceite, se inyecta aceite lubricante en la cámara de compresión en esta etapa para enfriar el aire, sellar los espacios entre los rotores y reducir la fricción.

Paso 3: Separación Aire-Aceite (solo en modelos con inyección de aceite)

Para compresores con inyección de aceite, la mezcla de aire comprimido y aceite se descarga en un depósito separador. Aquí, la mezcla se desacelera, permitiendo que las gotas de aceite más pesadas se depositen en el fondo del depósito. El aire luego pasa a través de una serie de filtros (incluyendo filtros de coalescencia) para eliminar cualquier niebla de aceite restante, asegurando que el aire descargado cumpla con los estándares de pureza requeridos. El aceite separado se enfría, se filtra y se recircula de vuelta a la cámara de compresión para su reutilización.

Paso 4: Enfriamiento y Secado

El aire comprimido genera calor debido a la reducción de volumen (compresión adiabática). Para prevenir daños en el compresor y garantizar un funcionamiento eficiente, el aire comprimido pasa a través de un enfriador (ya sea por aire o por agua) para reducir su temperatura. Enfriar el aire también disminuye su contenido de humedad, ya que el aire frío puede contener menos vapor de agua. En aplicaciones que requieren aire seco, se pueden instalar equipos adicionales de secado (como secadores desecantes o secadores refrigerados) aguas abajo del compresor.

Imagen：PUFCO Secador de calor por compresión

Paso 5: Descarga y Almacenamiento

Luego, el aire comprimido enfriado, seco y purificado se descarga del compresor y se almacena en un depósito acumulador de aire. Este depósito actúa como un amortiguador, suavizando las fluctuaciones de presión y asegurando un suministro constante de aire a la aplicación. También permite que cualquier humedad residual se condense y se asiente en el fondo, donde puede drenarse periódicamente.