3 ACEITES PARACOMPRESORDE AIREManual TcnicodeLubricantes

t r e sMDULO

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Este Manual Tcnico de Lubricantes se ha elaboradopara brindarle informaciones bsicas y esenciales sobrelos lubricantes y sus aplicaciones. Pretende ampliar susconocimientos tcnicos y de esta forma, permitirletrabajar con ms eficacia. As como tambin le dar unabase slida para una capacitacin futura.

Cmo usar el Manual

El Manual presenta varios Mdulos, los cuales estndivididos en dos o ms secciones. Las secciones estncompuestas por un breve resumen con objetivos deaprendizaje, una secuencia de informaciones y elresumen de la seccin. Cada Mdulo contiene tambinun test computarizado, desarrollado para ayudar averificar su progreso a lo largo del Manual. Cuando hayaterminado un Mdulo y se sienta seguro de poderalcanzar los objetivos especificados, deberautoevaluarse mediante el test. Los tests presentan unaseleccin aleatoria de preguntas obtenidas de un bancode preguntas almacenado en el CD ROM. Puede volvera hacer el test cuantas veces desee sin encontrarse conlas mismas preguntas en la misma secuencia. Alterminar el test, ver su puntaje junto con un brevecomentario sobre su desempeo.

El manual se ha diseado de tal forma que sea fcil deentender, pero an as exigir un poco de tiempo,esfuerzo y dedicacin de su parte. Esperamos quedisfrute esta experiencia de aprendizaje y que prontovea los beneficios al aplicar su conocimiento tcnico yde uso del producto, realizando su trabajo con mayoreficacia.

introduccin

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Seccin Uno

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ndice

COMPRESORES DE AIRE ROTATIVOS 2Introduccin 3Tipos de compresores de aire rotativos 4Compresores rotativos de paletas 5Compresores rotativos de tornillo 7Lubricantes para compresores rotativos de tornillo y compresores rotativos de paletas 9

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Los varios tipos de compresores rotativos se usanfrecuentemente como opcin para los compresoresalternativos. En esta seccin se describirn los tipos decompresores de aire rotativos ms utilizados ycomunes, as como consideraremos sus requerimientosde lubricacin.

Despus de haber estudiado esta seccin, podr:

describir los principales tipos de compresoresrotativos y distinguir los principios fundamentalespara su funcionamiento;

explicar como funciona el compresor rotativo depaletas;

describir como se lubrican los compresoresrotativos de paletas;

explicar como funciona el compresor rotativo detornillo;

describir como se lubrican los compresoresrotativos de tornillo;

especificar las caractersticas requeridas de loslubricantes para lubricar compresores rotativos depaletas y de tornillo.

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seccin unocompresores de aire rotativos

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Un compresor es una mquina que aspira un gas, locomprime y libera a una presin mxima. Loscompresores pueden ser utilizados de varias formas.Por ejemplo, en la refrigeracin y en sistemas de aireacondicionado y tambin para presurizar los gasesdurante la fabricacin de plsticos, polmeros y otrassustancias qumicas. No obstante, el uso msimportante de los compresores, y el nico quedeberamos de considerar aqu, es el de la produccinde aire comprimido.

Prcticamente todas las industrias modernas, obras ytalleres requieren el abastecimiento de grandescantidades de aire comprimido. Hoy en da, se puedeusar como una fuente de energa segura y flexible paraponer en funcionamiento cualquier tipo de herramientaneumtica, refrigerar, operar maquinarias y controlardiferentes tipos de procesos de fabricacin. Loscompresores de aire van desde los relativamentepequeos, mquinas porttiles de uso domstico

utilizadas en solares hasta enormes instalacionesestacionarias, usadas para proporcionar aire en plantasindustriales. Sin embargo, la amplia variedad de formasy tamaos de compresores de aire puede dividirse endos categoras bsicas: compresores alternativos yrotativos.

Como veremos, la lubricacin de estos tipos decompresores pueden suscitar algunos problemasporque se pueden generar condiciones que creen unambiente hostil para los lubricantes. Se deben usaraceites especiales para compresores, formulados paraenfrentar condiciones difciles. Para valorizar losrequerimientos de lubricacin especial de loscompresores de aire, necesitamos entender cmofuncionan las mquinas y que exigencias tienen loslubricantes. Podemos comenzar observando loscompresores rotativos.

Este mdulo tratar nicamente acerca decompresores rotatorios, dado que stos son losmodelos principalmente utilizados en los sectores detransporte y automotriz.

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introduccin

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Los compresores rotativos son mquinas en las quese produce la compresin de un gas por medio de unsistema rotatorio continuo. Estn siendo usados cadavez ms. Existen diferentes tipos de compresoresrotativos, siendo los ms importantes:

compresor rotativo de paletas,

compresor rotativo de tornillo,

Las dos mquinas funcionan siguiendo el mismoprincipio bsico que usa el compresor alternativo: seretiene un cierto volumen de aire y se exprime elespacio que ocupa para que el aire se comprimamecnicamente. Las mquinas suelen ser llamadas decompresores rotativos de desplazamientopositivos.

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tipos de compresores de aire rotativos

Compresor rotativo de paletas.

Compresor de tornillo.

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Cmo funcionan

El compresor de paletas rotativas o paletasdeslizantes tiene un rotor cilndrico montado de formaexcntrica en una cmara cilndrica. El rotor tiene uncierto nmero de paletas que se deslizan hacia afuera yhacia adentro de las ranuras del mismo. Cuando elrotor gira, las paletas se presionan contra la pared de lacmara de compresin y la dividen en varioscompartimentos de tamaos diferentes.

El aire fluye a las cmaras a travs del canal de entradahacia un compartimiento, segn su tamao. El volumende la cmara disminuye, el aire encerrado se comprimey se desplaza por el compresor. Cuando elcompartimiento alcanza su tamao mnimo se libera elaire presurizado .

Los compresores pequeos que funcionan a bajavelocidad y liberan el aire a bajas presionesgeneralmente tienen paletas hechas de plstico u otrosmateriales no metlicos. Estas mquinas sonrefrigeradas generalmente por aire; las aletas en elcilindro de compresin ayudan a asegurar unarefrigeracin adecuada.

En los compresores ms grandes, que funcionan aaltas velocidades, las paletas suelen ser hechas deacero endurecido. Estas mquinas se refrigerangeneralmente con agua, que circula a travs de unafunda que rodea al cilindro.

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compresores rotativos de paletasPaletas deslizantes

Rotor

Compresor rotativo de paletas.

Funda deenfriamiento

Vlvulasinretorno

Admisin de aire

Salida deairecomprimido

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3

Cmo funcionaun compresor rotativo depaletas.

1 Se exprime el aire dentro de lacmara a medida que crece elvolumen entre el rotor y surevestimiento.

2 Se mantiene el aire entre laspaletas y este circula por la cmara,comprimindose ms y ms.

3 El aire comprimido es liberado delcompresor cuando el volumen entreel rotor y el revestimiento esmnimo.

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as paletas de loscompresores rotativos

de paletas necesitanlubricarse en el lugardonde se deslizan haciadentro y fuera de lasranuras en el rotor ydonde rozan las paredesdel cilindro o de los anillosde retensin. Se hanelaborado varios sistemasde lubricacin. Un mtodousado comnmente es elde suministrar aceite enla base de cada ranura atravs de los canales delrotor. Las fuerzascentrfugas lanzan elaceite a las paredes delcilindro. En otro modelo,ms usado en mquinasms pequeas, las paletasse lubrican con niebla deaceite producido por lainyeccin del aceite en elaire entrante. Loscojinetes del rotor selubrican a travs de unsistema separado desuministro de aceite queutiliza el mismo aceite.

Para cualquiera que sea elsistema de lubricacinutilizado, se necesitar uncoalescente o separadorde aceite para eliminar elaceite del aire comprimidoy retornarlo al sistema decirculacin de aceite.

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lubricacin de compresores rotativos de paletas

Lubricacin de compresor rotativo de paletas.

Puntas de las paletas lubricadas

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I n f o r m a c i n a d i c i o n a l

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La mayora de los compresores comercializados hoy enda son de tipo rotativo de tornillo (a pesar de quedebido al gran nmero de compresores alternativos enuso indique que estas mquinas son probablemente eltipo de compresor ms comn. Los compresoresrotativos de tornillo son incapaces de alcanzarpresiones tan altas como los compresores alternativos,pero, debido a que son ms silenciosos, mscompactos, ms fciles de usar y ms fciles de operary conservar, son los preferidos para muchasaplicaciones industriales.

Cmo funcionan

El compresor rotativo de tornillo est compuestobsicamente por dos tornillos engranados, o rotores,siendo uno de ellos de superficie convexa mientras quela del otro es cncava. Los tornillos giran dentro de uncrter que tiene canales de entrada y de salida para elaire en los extremos.

Mientras los tornillos giran, el aire se exprime por elcanal de entrada, entre de las ranuras, se retiene,impulsa y comprime contra una lmina terminal, yfinalmente se elimina bajo presin a travs del canal desalida.

Un compresor rotativo de tornillo de una etapa puedesoltar el aire a presiones de hasta 5 bar; las mquinasde dos etapas pueden alcanzar presiones de hasta 15bar. Los compresores disponen de capacidades quevaran entre 3 y 500 m3/min.

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compresores rotativos de tornillo

Mecanismo de un compresor rotativo de tornillo

1 Cuando los tornillos sesueltan, el aire se exprime atravs del orificio de entradahacia los espacios existentesentre los rotores.

2 Mientras la rotacincontinua, se cierra el orificiode entrada y comienza lacompresin del volumen deaire.

3 Los tornillos continanrotando y el volumen de airefluye y se comprime contrala lmina de descarga y lalmina principal.

4 Se abre el canal de saliday el aire comprimido sedescarga sin problemas atravs del mismo.

Compresor rotativo de tornillo.

Rotorhembra

Canal desalida

Canal deentrada

Rotormacho

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a mayora de loscompresores rotativos

de tornillo son deinyeccin de aceite, enellos, el aceite se inyectadentro de las cmaras decompresin a travs de uncanal central. El aceite semezcla con el aire, evita elcontacto de los rotores ysella cualquier brechaentre ellos. Tambin actacomo un lquidorefrigerante eficaz. Loscojinetes del rotor sonlubricados con este mismoaceite retenidas. Vaseabajo una ilustracin delsistema de lubricacin deun tpico compresorrotativo de tornillo.

El aire comprimido que loscompresores de inyeccinde aceite produjeron,contiene una grancantidad de aceite. Esteaceite no debe dedespejarse de la mquinapor dos motivos: eleconmico y el ambiental .Por lo tanto, unacaracterstica importantedel sistema de lubricacines el coalescente, oseparador de aceite, elcual retira casi todo elaceite del aire comprimidoy lo devuelve al sistema decirculacin de aceite. Unfiltro final en la entradade admisin de aire retiracualquier vestigio deaceite que el coalescedorno haya extrado.

I n f o r m a c i n a d i c i o n a l

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lubricacin de los compresores rotativos de tornillo

Filtro deadmisin de

aire

Compresor rotativo de tornillo

Receptor de aire

Filtro final

Depsito de aceite

Filtrode

aceite

Coalescedor

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As como con los compresores de aire alternativos, losaceites utilizados en compresores de aire rotativossirven para lubricar, refrigerar, proteger eimpermeabilizar.

En lo que se refiere a lubricacin de compresoresrotativos, se recomiendan los aceites con grados deviscosidad ISO de 32 a 100 y con un alto ndice deviscosidad. Normalmente, los aceites paracompresores rotativos de paletas son aquellos de altaviscosidad que mantienen una pelcula de aceite eficazy sellan el espacio entre las puntas de las paletas y lasparedes del cilindro.

El requisito principal para ambos compresores es quelos aceites puedan resistir la oxidacin en condicionesdifciles que se generen. Esto es muy importante paralos compresores de inyeccin de aceite, en los que elaceite se mezcla con el aire comprimido a altastemperaturas. Las lacas y residuos que resulten de laoxidacin de lubricantes pueden obstruir los filtros einterferir en la eficacia de la operacin de las mquinas.Por ejemplo, en los compresores rotativos de paletas,los depsitos pueden hacer que las paletas seatasquen en sus ranuras. Esto no slo produce unacompresin inconstante, sino como tambin lleva a unamayor friccin y desgaste. El rozamiento extra generaaltas temperaturas, estimula una futura oxidacin y llevaa la formacin de futuros depsitos.

Los requerimientos adicionales son:

buenas propiedades anticorrosivas que ayuden aproteger los variados componentes contra laherrumbre y extender la vida til del compresor. Aunen condiciones ambientales severas el lubricantedebe mantener una excepcional limpieza de lasuperficie interior para una performance ptima.

buenas propiedades de liberacin de aire ocluido ybuen comportamiento contra la formacin deespuma del lubricante, para minimizar los efectos dela cavitacin en el sistema y reducir la tendencia a lacompresibilidad del fluido.

buenas propiedades de separacin de agua paraprevenir emulsiones estables formndose despusde la contaminacin. Esta clase de contaminacintendr un impacto serio en el rendimiento del aceitey reduce su tiempo de servicio.

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lubricantes para compresores rotativos de tornillo y de paletas

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En los compresores rotativos, el aire se comprimepor la rotacin del rotor. Los tipos ms importantesde compresor rotativo son el de paletas y el detornillo, que son compresores rotativos dedesplazamiento positivo. Estos trabajan consegmentos atrapados de aire, comprimindolos.

Los compresores rotativos de paletas soncompresores de desplazamiento positivo, cuyaspaletas deslizantes, colocadas en un rotor montadoexcntricamente en una carcasa cilndrica,progresivamente comprime segmentos de aire.Estos compresores son compactos, son mquinasporttiles fciles de cargar, adecuadas para laproduccin de aire comprimido a presiones yvelocidad moderadas.

Los compresores rotativos de tornillo soncompresores de desplazamiento en los que el airecomprimido se produce al engranar dos rotores deeste tipo (tornillo). A pesar de no poder producir aireen grandes volmenes y presiones que puedanalcanzarse con los compresores alternativos, estospueden ser convenientes para muchas aplicacionesindustriales. Son cada vez ms populares por sersilenciosos, compactos y fciles de operar.

Los lubricantes utilizados en compresores dedesplazamiento positivo sirven para lubricar,refrigerar, proteger e impermeabilizar. Deben teneruna excelente resistencia a la oxidacin, buenaspropiedades de liberacin de aire occludo y contrala formacin de espuma y deben tener la capacidadde separar rpidamente el agua.

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resumen de la seccin uno

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