Compresores reciprocantes

Resumen

La presente investigación expone la
información más importante sobre los compresores
reciprocantes, esto incluye su concepto como una máquina
que admite un gas, lo comprime y lo descarga a una mayor
presión, trabaja con un proceso de cuatro etapas, que se
dan en una vuelta del cigüeñal, es decir en 360
grados, las cuales son: compresión, descarga,
expansión y succión. También se identifican
los tipos compresor reciprocante: Simple Etapa, Múltiples
Etapas, Balanceado – Opuesto e Integral. Se describen las partes
más importantes y se determina que su operación
segura y confiable demanda que sean correctamente lubricados, su
lubricación comprende tanto los cilindros como los
cojinetes del cigüeñal.

Los compresores reciprocantes tienen diversas
aplicaciones tanto en la industria petrolera como
petroquímica, además se requiere su
utilización en la refrigeración doméstica,
comercial, transportada, o aire acondicionado. La mayoría
de los compresores se analizan usando la ley de los gases ideales
y una suposición de que hay un calor específico
constante y poseen ventajas y desventajas que deben tomar en
cuenta al momento de su selección.

La recolección de información en material
impreso como libro, revistas y vía web, permitió el
cumplimiento del objetivo planteado, comprender el funcionamiento
motor reciprocante como conocimiento teórico indispensable
en nuestra formación como profesionales de la
mecánica.

Introducción

Un compresor es una máquina que admite un gas, lo
comprime y lo descarga a una mayor presión. Los
compresores tienen muchas aplicaciones industriales. Por ejemplo,
son utilizados en sistemas de refrigeración, aires
acondicionados, en la presurización de gases durante la
fabricación de plásticos, polímeros y otros
químicos. Pero el uso más importante de los
compresores es el de la producción de aire comprimido,
prácticamente toda planta moderna, sitio de
construcción o taller está equipado con un
suministro deaire comprimido. Esta fuente de energía
instantánea, segura y flexible puede ser usada para operar
todo tipo de herramientas neumáticas, suministrar
refrigeración, operar maquinaria y controlar procesos de
fabricación de diversos tipos

Compresor reciprocante.

En una planta compresora la selección del equipo de
compresión juega un papel muy importante en la
operatividad y aprovechamiento de la instalación; los
compresores reciprocantes, son compresores de desplazamiento
positivo de gran utilidad, debido a que poseen mayor flexibilidad
operacional que un compresor centrífugo; y por esto pueden
denominarse compresores de carga variable; a pesar de manejar
menores flujos de gas ,pueden alcanzar altas presiones y en
muchos casos con un cambio en la velocidad de giro,
diámetro del cilindro o ajuste de bolsillos (revamping) se
ajustan a nuevas condiciones de operación de la
instalación.

Un compresor reciprocante es básicamente un tipo de
bomba en donde el aire es comprimido por un pistón que se
mueve dentro de un cilindro. El pistón es empujado, por
una biela conectora y un cigüeñal movido por
algún tipo de motor.

La siguiente investigación, muestra la
información básica sobre equipos de
compresión reciprocantes; así como también,
los tipos, partes que lo conforman, características,
funcionamiento, ventajas y desventajas, aplicaciones y
mantenimiento.

Marco
teórico

La mayoría de los compresores se analizan usando
la ley de los gases ideales y una suposición de que hay un
calor especifico constante. Esto es aceptable para los gases que
no sean de hidrocarburos, para presiones aproximadas de hasta de
1000 psi man. a temperaturas normales. Casi todos los gases de
hidrocarburos (gases reales), se desvían bastante de la
ley de los gases ideales incluso a presiones medianas, en este
caso se deberían usar las tablas de propiedades
termodinámicas, las gráficas de Mollier,
gráficas de compresibilidad o aplicar un factor de
compresibilidad.

• La ley de los gases ideales

Es la ecuación de estado del gas ideal, los gases
reales que más se aproximan al comportamiento del gas
ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja
presión y alta temperatura. La ecuación de estado
de un gas ideal es:

PV = mRT

Donde:

P = Presión del gas
ideal.

V = Volumen del gas ideal.

m = Masa del gas ideal.

R = Constante universal de los gases
ideales.

T = Temperatura del gas ideal.

• La Primera Ley de la
  Termodinámica

Esta ley establece que la energía no se crea ni
se destruye durante el proceso, como la compresión y
suministro de un gas. En otras palabras, siempre que una cantidad
de un tipo de energía desaparece, un total de exactamente
equivalente de otros tipos de energía debe ser
producido.

• La Segunda Ley de la
  Termodinámica

• a. Esta ley es más abstracta, pero puede
  decirse de varias maneras:

• b. El calor no puede, por sí mismo,
  pasar de un frío a un cuerpo más
  caliente.

• c. El calor puede ser transferido de un cuerpo
  a una temperatura inferior a uno a una temperatura más
  alta sólo si el trabajo externo se realiza.

• d. La energía disponible del sistema
  aislado disminuye en todos los procesos reales.

• e. Por sí mismo, el calor o la
  energía (como el agua), fluirá sólo
  cuesta abajo (de caliente a frío).

Básicamente, estas declaraciones dicen que la
energía que existe en varios niveles está
disponible para su uso sólo si se puede pasar de un nivel
superior a uno inferior.

• Leyes de los Gases Ideales

Un gas ideal o perfecto es aquel en que las leyes de
Boyle aplican. Estos gases perfectos no existen realmente, pero
estas tres leyes de la termodinámica se pueden utilizar si
se corrige por factores de compresibilidad sobre la base de los
datos experimentales.

• Ley de Boyle

Establece que a una temperatura constante, el volumen de
un gas ideal disminuye con un aumento en la
presión.

Por ejemplo, si una cantidad dada de gas se comprime a
una temperatura constante a la mitad de su volumen, su
presión se duplicará.

P2V2 = P1V1

• Ley de Charles

Establece que a presión constante, el volumen de
un gas ideal se incrementará a medida que aumenta la
temperatura.

Si se aplica calor a un gas se expandirá, y la
presión seguirá siendo el mismo. Esta ley supone la
ausencia de fricción o la presencia de una fuerza
aplicada.

V2/T2 = V1/T1

• Ley Amonton

Los estados que, a volumen constante, la presión
de un gas ideal se incrementará a medida que aumenta la
temperatura.

P2/T2 = P1/T1

Gas y Vapor

Por definición, un gas es que la forma de fluido
de la sustancia en la que la sustancia puede expandirse
indefinidamente y llenar completamente su contenedor. Un vapor es
un líquido gasificado o sólido es una sustancia en
forma gaseosa.

El gas y el vapor de términos se utilizan
indistintamente.

• Ciclo
  termodinámico

• Ciclo teórico

El ciclo teórico de trabajo de un compresor ideal
se entiende fácilmente mediante el estudio de un compresor
monofásico de pistón funcionando sin
pérdidas y que el gas comprimido sea perfecto (Referencia
[3] Pág. C. alter.1). Con esto se da por hecho que el
pistón se mueve ajustado herméticamente al
cilindro, e incluso se considera que el paso del fluido hacia y
desde el cilindro tiene lugar sin resistencias en válvulas
y conductos, es decir, sin cambio de presión.

• Ciclo real

En un ciclo teórico, el proceso de
compresión puede realizarse adiabáticamente, otra
forma de realizar la compresión seria
isotérmicamente. En la realidad existen condiciones que
modifican el diagrama, como pérdidas de carga en
válvulas, retardos en apertura de válvulas,
compresión y expansión no exactamente
politrópicas (coeficiente politrópico variable
N).

• Compresión en etapas

El grado de compresión es el cociente entre la
presión absoluta de descarga p2 y lapresión
absoluta de succión p1. Puede tener cualquier valor pero
en la práctica, en compresores de una sola etapa no suele
pasarse de relaciones de compresión de 3, 5¸ 4,
yaque relaciones de compresión más altas necesitan
un compresor voluminoso que encarece el equipo. Además
como toda compresión lleva consigo un aumento de
temperatura de los gases que se procesan, existe el riesgo de que
éstos salgan excesivamente calientes, lo que
perjudicaría tanto el equipo mecánico como la
lubricación de la máquina. Según sea el
número de etapas (n), la relación de
compresión en cada etapa es:

Donde:

n = Numero de etapas.

Pmáx = Presión máxima
del gas.

Pmín = Presión mínima
del gas.

Compresores

Son equipos que incrementan la presión de un gas,
un vapor o una mezcla de gases y vapores. La presión del
fluido se eleva reduciendo el volumen específico del mismo
durante su paso a través del compresor. Se emplean
principalmente para refrigeración, acondicionamiento de
aire, calefacción, transporte por tuberías,
almacenamiento de gas natural, craqueo catalítico,
polimerización y en muchos procesos quimicos. Según
la forma decompresión se clasifican en:

• a. Compresores de Desplazamiento
  Positivo:

Son compresores de flujointermitente, que basan su
funcionamiento en tomar volúmenes sucesivos de gaspara
confinarlos en un espacio de menor volumen; logrando con este
efecto, elincremento de la presión. Se dividen en dos
grupos reciprocantes y rotativos.

• b. Compresores
  Dinámicos:

Son máquinas rotatorias de flujo continuo en la
cual el cabezal de velocidad del gas es convertido en
presión; estos compresores, se dividen de acuerdo al flujo
que manejan en centrifugo (flujo radial) y axiales (flujoaxial) y
flujo mezclado.

Compresor
reciprocante

Es un compresor de desplazamiento positivo, en el que la
compresión se obtiene por desplazamiento de un
pistón moviéndose lineal y secuencialmente de
atrás hacia adelante dentro de un cilindro; reduciendo de
esta forma, el volumen de la cámara (cilindro) donde se
deposita el gas; este efecto, origina el incremento en la
presión hasta alcanzar la presión de descarga,
desplazando el fluido a través de la válvula de
salida del cilindro. El cilindro, está provisto de
válvulas que operan automáticamente por
diferenciales de presión, como válvulas de
retención para admitir y descargar gas. La válvula
de admisión, abre cuando el movimiento del pistón
ha reducido la presión por debajo de la presión de
entrada en la línea. La válvula de descarga, se
cierra cuando la presión en el cilindro no excede la
presión de la línea de descarga, previniendo de
esta manera el flujo reverso.

Tipos de
compresores reciprocantes

• a. Simple Etapa:

Son compresores con una sola relación de
compresión, que incrementan la presión una vez;
solo poseen un depurador interetapa, un cilindro y un enfriador
inter etapa (equipos que conforman una etapa de
compresión) generalmente se utilizan como booster en un
sistema de tuberías

• b. Múltiples Etapas:

Son compresores que poseen varias etapas de
compresión, en los que cada etapa incrementa
progresivamente la presión hasta alcanzar el nivel
requerido. El número máximo de etapas, puede ser 6
y depende del número de cilindros; no obstante, el
número cilindros no es igual al número de etapas,
pueden existir diferentes combinaciones; como por ejemplo, si se
requiere un sistema de tres etapas, puede utilizarse 3, 4 o 6
cilindros, como se indica en la siguiente tabla:

El uso de varios cilindros para una etapa de
compresión permite la selección de cilindros de
menor tamaño, generalmente esto sucede con la primera
etapa de compresión.

• c. Balanceado – Opuesto:

Son compresores separables, en los cuales los cilindros
están ubicados a 180º a cada lado del
frame.

• d. Integral:

Estos compresores utilizan motores de combustión
interna para trasmitirle la potencia al compresor; los cilindros
del motor y del compresor están montados en una sola
montura (frame) y acoplados al mismo cigüeñal. Estos
compresores pueden ser de simple o múltiples etapas y
generalmente son de baja velocidad de rotación 400 –
900RPM. Poseen una eficiencia y bajo consumo de combustible; sin
embargo, son más costosos y difíciles de
transportar que los separables; a pesar de esto, hay muchas
aplicaciones en tierra donde esta es la mejor opción.
Tienen mayor rango de potencia2000 – 13000 BHP que los
separables, entre sus ventajas se encuentran:

• Alta eficiencia

• Larga vida de operación

• Bajo costo de operación y mantenimiento
  comparado con los separables de alta velocidad.

• e. Separable:

En este equipo, el compresor y el motor poseen
cigüeñales y monturas diferentes acoplados
directamente. Generalmente, vienen montados sobre un skid y
pueden ser de simple o múltiples etapas. Los compresores
reciprocantes separables en su mayoría son unidades de
alta velocidad 900 – 1800 RPM que pueden ser accionadospor
motores eléctricos, motores de combustión interna o
turbinas, manejan flujos menores de gas que los integrales y
pueden tener una potencia de hasta 5000 HP. Entre sus ventajas se
encuentra:

• Pueden ser montados en un skid

• Son de fácil instalación y
  transporte

• Poseen amplia Flexibilidad operacional

Características de un compresor
reciprocante

De acuerdo con la aplicación de los compresores
se deben definir sus características de diseño de
instalación y de mantenimiento guardando una delicada
relación entre el trabajo a realizar, la eficiencia y
rendimiento del equipo, los estándares de
conservación ambiental y la economía en los
diferentes procesos..

Características técnicas

• a. La Potencia o capacidad determinada
  en caballos de fuerza (Hp) o Kilowatios hora (Kw/h) y
  determina la cantidad de trabajo por unidad de tiempo que
  puede desarrollar el compresor. En refrigeración esta
  medida por lo general se especifica en British Thermal Unit
  por hora (Btu/h) o Kilo calorías hora que equivale a
  la cantidad de calor que el compresor es capas de remover en
  una hora.

• b. La Tensión de trabajo o
  diferencia de potencial de corriente alterna medida en
  voltios (VAC) cuando el compresor funciona movido por una
  motor eléctrico, y puede ser desde monofásico a
  110V o 220 V hasta trifásico a 360V, 400V, 460V o
  575V; esta es suministrada como un servicio público o
  generada localmente.

• c. La Frecuencia (Hz) es la
  variación por segundo de la polaridad de la corriente
  estandarizada en 50 Hz para Europa y otras zonas
  industrializadas y 60 Hz para gran parte de
  Latinoamérica incluida Colombia.

• La Intensidad de la corriente o el consumo de
  energía eléctrica medida en Amperios (A) el
  cual se encuentra en proporción directa con la
  capacidad de trabajo eléctrico del motor y su medida
  es uno de los parámetros de puesta a punto del
  sistema, es decir de las condiciones de trabajo del
  equipo.

• a. El Coeficiente de Operación
  (COP) corresponde a la relación entre el efecto
  refrigerante neto o calor que absorbe el refrigerante del
  producto y el proceso de compresión o calor que
  absorbe el refrigerante en el compresor, esta medida
  determina la eficiencia neta del trabajo del compresor que
  debe ser un valor mayor a 3 para que el efecto de
  evaporación sea mayor que el efecto de la
  compresión y se dé el efecto refrigerante en el
  equipo.

• b. Rendimiento Energético (EER)
  es la relación entre la Potencia mecánica del
  compresor y la potencia eléctrica dada en Btu/Wattios
  hora, indica la cantidad de calor transformado por
  energía eléctrica consumida.

Partes de un
compresor reciprocante separable

• a. Cilindro: es el recinto por
  donde se desplaza un pistón. Su nombre proviene
  de su forma, aproximadamente un cilindro
  geométrico.

Los cilindros para compresores usados en el proceso
industrial son separables desde el armazón. Un
requerimiento de API 618 es que los cilindros deben estar
equipados con camisas reemplazables (Referencia [2] Pág.
67). El propósito de las camisas es proveer una superficie
renovada. Esto salva el costo de un cilindro completo antes de
que se perfore por desgaste o ralladuras. Los cilindros son
fabricados de una selección de materiales para
particulares presiones y gases. Generalmente estas son fabricadas
de fundición de hierro.

• b. Pistón: El pistón es
  una de las partes más simples, pero tiene la principal
  función de todas las partes del compresor, que es
  trasladar la energía desde el cigüeñal
  hacia el gas que se encuentra en los cilindros.

El pistón posee rines de aceite y de
presión. Este tipo de pistón es flotante. La
designación y materiales usados para los pistones
varían con la marca, el tipo, y aplicación del
compresor. Estos son designados acorde al diámetro del
cilindro, presión de descarga, velocidad de
rotación del compresor, capacidad del compresor y
requerimiento de carga del pistón.

• c. Anillos del pistón

En los compresores reciprocantes se emplean anillos de
compresión, anillos de aceite y anillos montantes. Los
anillos de compresión se utilizan en todos los casos,
mientras que el empleo de los anillos de lubricación y de
los montantes dependerá del tipo de compresor y su
servicio.

• d. Empaquetadura del vástago del
  pistón

Los compresores que poseen pistones de doble
acción, que son impulsados por medio de una cruceta al
vástago del pistón, necesitan de un sellado en lado
cigüeñal para evitar fugas de presión del gas
hacia el espaciador por eso se necesita una
empaquetadura.

En las empaquetaduras se emplean los mismos materiales
que en los anillos de pistón. La empaquetadura
metálica puede permitir un desgaste del vástago de
0.15% en el diámetro de la misma. El vástago debe
estar endurecida a Rockwell C 40 y esmerilada.

• e. Cruceta

La cruceta es un embolo rígido que transmite el
empuje de la biela hacia el pistón.

Esta se utiliza en compresores con pistones horizontales
debido a que el peso del pistón provocaría un gran
desgaste en la parte inferior de la camisa si se uniera
directamente a la biela. Las crucetas se diseñan con perno
flotante o perno fijo.

• f. Biela

La biela esta sujetada al cigüeñal y a la
cruceta, esta transmite el movimiento alternativo desde el
cigüeñal al pistón. La biela es normalmente
construida de aleaciones de acero y debe tener una dura y pulida
superficie particular, donde está en contacto con la
empaquetadura en los cilindros de doble acción.

• g. Cigüeñal

Se encuentra instalado dentro de la montura y es el
elemento que transmite la potencia del motor hacia las
bielas.

• h. Cojinetes:

La mayoría de los compresores utilizan cojinetes
hidrodinámicos, el aceite entra al cojinete a
través de los agujeros de suministro, que van perforados
estratégicamente a lo largo de la circunferencia del
cojinete que suministran y distribuyen formando una
película de aceite en el contacto entre las partes
móviles y estacionarias.

• i. Válvulas:

Permiten la entrada y salida de gas al cilindro; en caso
de cilindros de doble acción, existen válvulas de
succión a ambos lados del cilindro, mientras que en
cilindros de simple acción sólo se encuentran en un
solo lado. Las válvulas pueden ser de placa, lengüeta
y la más aplicada para gas natural la de discos
concéntricos.

Funcionamiento
del compresor

El funcionamiento de los compresores reciprocantes se
basa en un movimiento alternativo realizado por el conjunto
biela-cruceta-pistón. Existen cuatro etapas durante el
proceso que se dan en una vuelta del cigüeñal es
decir en 360 grados.

• 1. Compresión, durante este
  proceso el pistón se desplaza desde el punto inferior,
  comprimiendo el gas hasta que la presión reinante
  dentro del cilindro sea superior a la presión de la
  línea de descarga (Pd). Las válvulas
  succión y descarga permanecen cerrada.

• 2. Descarga, luego de que la
  presión reinante dentro del cilindro sea superior a la
  presión de la línea de descarga (Pd) que es
  antes de que llegue al punto murto superior, la
  válvula de escape se abre y el gas es descargado,
  mientras que la de succión permanece
  cerrada.

• 3. Expansión, durante este
  proceso el pistón se desplaza desde el punto muerto
  superior hasta que la válvula de succión se
  abra durante la carrera de retroceso o expansión, que
  será cuando la presión reinante en el interior
  del cilindro sea inferior a la presión del vapor de
  succión (Ps).

• 4. Succión, luego de que la
  válvula de succión se abrió, que es un
  poco después del punto muerto superior, ingresa el
  fluido, y el pistón se desplaza hasta el punto muerto
  inferior, al final de la carrera de succión, la
  velocidad del pistón disminuye hasta cero,
  igualándose las presiones del exterior y del interior
  del cilindro (aunque por la velocidad del pistón no
  exista tiempo material a que éste equilibrio se
  establezca); la válvula de succión se cierra,
  la válvula de descarga permanece cerrada.

Ventajas y
desventajas del compresor reciprocante

Aplicaciones de
los compresores reciprocantes

Servicios Comunes de Compresores
Reciprocantes

• Refinerías y
  Petroquímica

Amoniaco, Urea, Metanol, Etileno, Óxido de
Etileno, Polipropileno, Gas de Alimentación,
Separación de Componentes de Gas Natura, Almacenamiento de
GNL, Craqueo Catalítico•
Destilación

• Petróleo y Gas

Levantamiento artificial, reinyección,
tratamiento de gas, almacenamiento de gas, transmisión,
gas combustible, booster, distribución de gas.

Sin embargo, existen aplicaciones específicas
donde se requiere utilizar compresores reciprocantes:

• Altas presiones de descarga, los compresores
  reciprocantes tienen un amplio rango de presiones mayores que
  el centrífugo.

• Disponibles para bajos flujos de gas, inferiores al
  menor flujo de los centrífugos.

• Son mucho menos sensibles a la composición
  del gas y a propiedades cambiantes que los compresores
  dinámicos; esta propiedad es muy importante, ya que a
  medida que un pozo petrolero se agota, el gas pasa de ser un
  gas rico a un gas pobre; y este cambio afecta a los
  compresores dinámicos.

• Poseen mayor flexibilidad operacional, ya que con
  solo cambio en los cilindros o ajuste de los pockets pueden
  ajustarse a nuevas condiciones de proceso

La aplicación de un compresor corresponde al uso
o trabajo para el cual se requiere, puede ser en
refrigeración doméstica, comercial, transportada, o
aire acondicionado e industrial también se determinan las
temperaturas de evaporación de congelación,
conservación o acondicionamiento ambiental.

Cuando se hace la selección de un compresor para
una aplicación determinada en un equipo de
refrigeración se deben considerar los siguientes
factores:

Como el sistema de refrigeración requiere un
mecanismo de control del refrigerante, este puede ser un tubo
capilar donde las presiones se igualan cuando el compresor se
detiene o una válvula de expansión que por
oposición mantiene las presiones de alta y baja con el
equipo en reposo.

En el primer caso el motor debe ser de bajo torque de
arranque LST (sigla en inglés para Low Starting torque),
usados por lo general en Refrigeradores, congeladores,
mostradores comerciales, bebedores y enfriadores de
líquidos. Cuando se requiere mantener las presiones de
alta y baja, se utiliza una válvula de expansión se
debe aplicar un compresor de alto torque HST (sigla en
inglés para Hight Starting torque).

Otra aplicación corresponde a la temperatura de
evaporación necesaria en el sistema clasificada en baja
entre los -35ºC y -10ºC denominada LBP (Low Back
Pressure – Baja presión de evaporación);
Temperatura de evaporación media MBP (Médium Back
Pressure) entre -10ºC y 7ºC y alta presión de
evaporación HBP (Hight Back Pressure) correspondiente a
7ºC y 15ºC, para congelación,
conservación y confort respectivamente.

Mantenimiento de
un compresor reciprocante

Los compresores reciprocantes deben ser alimentados con
gas limpio ya que no pueden manejar líquidos y
partículas sólidas que pueden estar contenidas en
el gas; estas partículas, tienden a causar desgaste y el
líquido como es no compresible puede causar daños a
las barras del pistón.

Los compresores están diseñados y
construidos dentro de los más altos estándares de
ingeniería debido a que generan fuerzas considerables y
altas temperaturas. Su operación segura y confiable
demanda que sean correctamente lubricados, su lubricación
comprende tanto los cilindros como los cojinetes del
cigüeñal. Muchos compresores reciprocantes utilizan
un sólo sistema para la lubricación de los dos
conjuntos. En otros, los sistemas son separados y hasta pueden
demandar aceites diferentes, por ejemplo en los compresores de
gas natural se emplean lubricantes sintéticos por que el
gas natural es soluble en aceite mineral, pero éste puede
ser empleado para la lubricación del cigüeñal.
El lubricante en los compresores reciprocantes cumple varias
funciones:

• Lubricación

La principal función del lubricante es reducir la
fricción entre las partes móviles y cualquier tipo
de desgaste. Tiene que lubricar tanto los pistones en sus
cilindros y los cojinetes del cigüeñal que mueven los
pistones.

• Refrigeración

Los pistones y cilindros de un compresor reciprocante
son normalmente enfriados con agua o aire. Sin embargo, el calor
es retirado de las superficies de los cojinetes por el aceite
lubricante.

• Protección

El lubricante debe también prevenir la
corrosión. Esto puede ser una tarea difícil ya que
los compresores tienden a producir calor y condiciones de humedad
que promueven la corrosión.

• Sellado

En el interior de los cilindros de un compresor
reciprocante se generan altas presiones. El lubricante debe
producir una película suficientemente fuerte para evitar
la fuga de aire entre los anillos del pistón y las paredes
del cilindro.

Conclusión

El compresor reciprocante, es un tipo de compresor de
gas que logra comprimir un volumen de gas en un cilindro cerrado,
volumen que posteriormente es reducido mediante una acción
de desplazamiento mecánico del pistón dentro del
cilindro. Su forma de trabajar es la que le da el nombre, ya que
éste recibe un movimiento rotativo y lo convierte en
alterno. Básicamente un compresor reciprocante está
constituido de pistones y cilindros. El movimiento es aplicado a
un cigüeñal o un equivalente en función y
éste lo transfiere al pistón o pistones a
través de la biela.

Su mayor ventaja radica en que estos compresores poseen
una mayor eficiencia a cargas altas y parciales, en especial
aquellos de dos etapas. Sin embargo, el interés por estos
equipos ha decaído, principalmente debido a los
requerimientos de mantenimiento, costos de instalación y
ruido. Aun así, unidades de este tipo poseen la mayor
eficiencia siempre y cuando reciban el mantenimiento adecuado. A
pesar de esto, su rendimiento suele deteriorarse
rápidamente con el tiempo debido al desgaste que sufren
los cilindros, pistones y anillos. El desgaste y deterioro de las
válvulas también contribuye a reducir su
eficiencia.

En la instalación donde se ubicará el
compresor reciprocante debe existir sistemas de seguridad; no
obstante, el equipo de compresión debe estar dotado de
sistemas de seguridad que protejan al equipo en caso de
emergencias o problemas operacionales, desviando la
producción hacia el flare y desalojando los fluidos
combustibles

Bibliografía

http://www.scribd.com

http://www.wikipedia.com

Manual de análisis de irregularidades compresores
reciprocantes

Tesis compresores.pdf."IMPLEMENTACIÓN DE UN
ANÁLISIS DE MANTENIMIENTO BASADO EN CONDICIÓN DE
LOS COMPRESORES RECIPROCANTES Y DE TORNILLO"

Anexos

• Símbolo de un
  compresor.

• Modelo de tabla de fallas con sus
  posibles soluciones

FALLAS MÁS COMUNES EN COMPRESORES
RECIPROCANTES

1.- BAJA PRESIÓN DE
DESCARGA.-

• Mayor demanda que la capacidad del
  compresor.

• Anillos del pistón
  desgastados.

• Empaques defectuosos.

• Baja velocidad.

• Fugas excesivas.

2.- INSUFICIENTE
CAPACIDAD.-

• Fugas excesivas.

• Alta presión de
  descarga.

• Velocidad incorrecta.

• Filtros de aire
  obstruidos.

• Anillos y pistones.

• Deslizamiento de
  bandas.

• Falla en el regulador de
  aire.

3.- ALTA PRESIÓN EN EL ENFRIADOR
INTERMEDIO.

• Rotura o fugas por la válvula
  de alta presión.

• Fugas o defectos en los empaques del
  asiento de las válvulas.

• Manómetro
  defectuoso.

4.- GOLPETEOS.-

• Excesivo depósito de
  carbono.

• Rayados los pistones o
  cilindros.

• Defectos en el
  lubricador.

• Materia extraña en el
  cilindro.

• Golpeteo del pistón en la
  cabeza del cilindro.

• Desprendimiento del pistón o
  del perno del pistón.

• Desgaste de las chumaceras de los
  vástagos.

• Separación de las chumaceras
  principales.

• Ralladuras de la cruceta o de las
  guías de la cruceta.

Autor:

Katherine