Tecnología de compresores centrífugos

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Maximización de la eficiencia con tecnología centrífuga

Los compresores de aire y gas MSG de Ingersoll Rand están fabricados con precisión para aumentar la eficiencia, reducir los costes y simplificar el mantenimiento en su entorno de producción. Están especialmente fabricados para adaptarse a las necesidades específicas de su tarea y se construyen para rendir bien incluso en condiciones duras. Elija el tipo de compresor que más le convenga entre una gama de configuraciones, con caudales de 70 a 3.800 m3/min (2.500 a 135.000 CFM) para adaptarse con precisión a los requisitos del proceso. Experimente la combinación perfecta de eficiencia y fiabilidad con los compresores de aire y gas MSG de Ingersoll Rand.

	CENTRÍFUGA MSG COMPRESORES	Otros compresores
Bajo mantenimiento	Los elementos de compresión no requieren sustitución periódica Caja de cambios dividida accesible para una inspección rápida Paquetes de intercooler y postcooler desmontables para facilitar la inspección Los elementos filtrantes de aceite y gas de estanqueidad pueden sustituirse fácilmente en línea	Requieren la sustitución periódica de las cámaras de aire o un mantenimiento regular, como la sustitución de los segmentos, la empaquetadura y los platos de válvula Se traducen en elevados gastos de explotación e importantes tiempos de inactividad de las máquinas
GAS SIN ACEITE	100% exento de aceite según la certificación ISO 8573-1 Evitar la contaminación del sistema No se produce la costosa eliminación de residuos asociada al condensado cargado de petróleo Elimina el gasto y el mantenimiento de los filtros de separación de aceite en la descarga	Los filtros de aceite deben instalarse en la descarga Posible arrastre de aceite que ensucie el proceso La ausencia de aceite depende del suministro constante de gas de estanqueidad
FIABILIDAD	Los compresores centrífugos están diseñados para ofrecer un MTBF del 99,7%, líder del sector Diseño de engranaje conservador de alta calidad y elementos de compresión de acero inoxidable Diseño de cojinete de piñón de larga duración Gran resistencia a las sobretensiones	Los elementos de compresión en contacto están sujetos a desgaste Vida útil limitada del elemento giratorio Artículos de desgaste diseñados para generar ingresos posventa Necesidad de costosos sistemas de control de sobretensiones para evitar daños en juntas y rodamientos
CONTROL ÓPTIMO	Control y derivación de la aleta guía de entrada para un suministro de gas constante Funcionamiento automático y control de precisión para la mayoría de las condiciones de funcionamiento Conjunto de controles MAESTRO™ de última generación Control PLC disponible	Pueden ser necesarios costosos controles de frecuencia variable para ajustar la capacidad La descarga de cilindros para el control escalonado del caudal puede complicar el control del proceso debido a los cambios repentinos de capacidad
INSTALACIÓN COMPACTA	Patín de elevación simple o módulos flexibles Fácil instalación sin necesidad de cimientos especiales Espacio reducido, componente de fácil acceso Flexibilidad de los puntos de conexión Compresión dinámica sin pulsaciones Prácticamente sin vibraciones	Necesidad de una caja de cambios externa adicional para la transmisión Uso de grandes amortiguadores de pulsaciones para reducir las fluctuaciones de presión Los cilindros múltiples requieren más espacio para su instalación Requieren cimientos grandes y profundos para soportar grandes pesos y fuerzas desequilibradas Deben tomarse precauciones para evitar la transmisión de vibraciones a otros equipos

Aplicaciones e industrias

Muchas empresas confían en los compresores centrífugos para su capacidad de producción diaria. Su diseño es intrínsecamente robusto y adecuado para un funcionamiento continuo. Esto los convierte en una gran elección para diversos usos y aplicaciones industriales, como: refuerzo de gas combustible ,petróleo y gas, captura de carbono, hidrógeno, separación de aire, herramientas neumáticas, química/petroquímica, hierro y acero, generación de energía, minería, y GNR, fabricación general, procesamiento de gas natural. Los gases más comunes que manejan los compresores centrífugos de gas son: gas natural, refrigerantes, etileno, propileno, CO, CO2 y nitrógeno.

Ventajas de un compresor centrífugo

Máxima fiabilidad
Gas de proceso sin aceite
Poco mantenimiento
Sin pulsaciones
Mayor eficacia
Control óptimo
Huella compacta
Combinación de procesos
Sin vibraciones

Cómo funciona un compresor centrífugo

Aceleración: El movimiento de rotación del impulsor imparte energía cinética a las moléculas de gas, provocando su aceleración radial hacia el exterior.

Transformación de la velocidad en presión: Cuando el gas se desplaza a través del difusor, que es una pieza que se ensancha, su velocidad se transforma en presión. El difusor toma el aire rápido y a baja presión del impulsor y lo ralentiza. Este proceso convierte la energía del movimiento en energía almacenada en forma de aumento de la presión.

Descarga: El gas, ahora a mayor presión, pasa a la voluta o espiral del compresor. Aquí, se ralentiza aún más, lo que provoca un nuevo aumento de la presión. A continuación, este gas a alta presión se descarga del compresor, se enfría potencialmente y se envía al consumidor intermedio. A lo largo de este proceso, el gas puede pasar por varias etapas de compresión, lo que significa que se comprime, se enfría y se vuelve a comprimir, lo que puede aumentar significativamente la relación de presión alcanzable por el compresor.

Partes de un compresor centrífugo

Paletas guía de entrada (IGV): Los álabes guía de entrada son álabes ajustables situados a la entrada de un compresor centrífugo, que hacen girar previamente el aire o gas entrante para controlar el ángulo de flujo que entra en el impulsor, optimizando el rendimiento del compresor en diversas condiciones de funcionamiento.

Rodete: Disco giratorio con un conjunto de álabes unidos a él. El impulsor imparte energía cinética al gas mientras gira.

Volutas: Las espirales, o volutas, son partes fijas de un compresor centrífugo que recogen el gas rápido y presurizado del difusor. Ralentizan el gas, convirtiendo eficazmente su energía cinética en energía de presión.

Engranaje: El engranaje principal en el corazón de un compresor accionado por engranajes, que toma la energía potencial lenta y giratoria del motor de accionamiento y la envía a uno o más engranajes de piñón de giro rápido que accionan los impulsores del compresor.

Cojinetes de deslizamiento: El compresor incluye cojinetes de deslizamiento para proporcionar un soporte estable y de baja fricción para el eje giratorio, garantizando un funcionamiento y alineación suaves.

Rodamientos axiales: Estos rodamientos se utilizan en compresores centrífugos para proporcionar una base estable y de baja fricción al eje giratorio. Mantienen el funcionamiento sin problemas y el eje correctamente alineado.

Diseño del collarín de empuje: El collar de empuje es una parte crucial de un compresor centrífugo. Se ajusta al eje y, junto con los cojinetes de empuje de baja velocidad, ayuda a alejar las fuerzas axiales del impulsor, lo que mantiene el rotor en el lugar correcto.

Juntas: Las juntas impiden la fuga del gas de la carcasa del compresor y evitan la entrada de contaminantes externos.

Reductor: Esta pieza ajusta la velocidad de giro del motor de accionamiento para que coincida con lo que necesita el impulsor del compresor. También sirve de soporte para los pergaminos.

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Exploración de la eficiencia de los compresores centrífugos

En la eficiencia de los compresores centrífugos influyen elementos clave:

Diseño aerodinámico: La forma, la velocidad y el diseño general de los componentes del compresor, como el impulsor y el difusor, son cruciales. Deben diseñarse para minimizar las pérdidas aerodinámicas y optimizar el caudal del gas a través del compresor.

Espacios libres: En general, los impulsores deben funcionar lo más cerca posible de la carcasa de admisión, manteniendo una pequeña holgura para permitir la flotación axial.

Condiciones de funcionamiento: La eficiencia de un compresor centrífugo también depende de las condiciones en las que está funcionando, incluyendo la temperatura y presión de entrada, el tipo específico de aire o gas comprimido y el aumento de presión deseado.

Selección de materiales: Los materiales utilizados para las piezas del compresor deben ser capaces de soportar las temperaturas y presiones a las que estarán expuestas, así como los posibles efectos corrosivos del gas que se comprime.

Pérdidas mecánicas: Los rodamientos y juntas del compresor pueden provocar pérdidas mecánicas. Los rodamientos de alta calidad y los diseños de sellado adecuados pueden reducir la fricción y el desgaste, mejorando así la eficiencia.

Control de velocidad: La capacidad de controlar la velocidad del compresor, a menudo mediante variadores de velocidad, permite que el compresor funcione en el punto más eficiente de su curva de rendimiento para condiciones variables.

Configuración de etapas: El número de etapas del compresor y su configuración pueden afectar a la eficiencia. Los compresores multietapa pueden ser más eficientes para grandes aumentos de presión, ya que pueden interenfriar el gas entre etapas.

Prácticas de mantenimiento: Un mantenimiento adecuado garantiza que los compresores funcionen con la máxima eficiencia. Esto incluye inspecciones periódicas, toma de muestras de aceite, limpieza y sustitución de piezas desgastadas.

Filtración del aire de entrada: Se asegura de que el aire que entra en el compresor esté libre de suciedad ayuda a evitar la acumulación en las partes internas, lo que puede hacer que el compresor sea menos eficaz con el paso del tiempo.

Sistemas de refrigeración: Los sistemas de refrigeración eficientes para el compresor (como los intercoolers y los aftercoolers) pueden mejorar la eficiencia global al reducir la temperatura del gas, permitiendo así un aire de admisión más denso y menos trabajo requerido por unidad de flujo másico.

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