Como ocurre con todo lo que tiene piezas móviles, desde las articulaciones de las rodillas y los codos hasta los cojinetes de las ruedas, la lubricación ayuda a que los equipos funcionen sin problemas y duren más. El rendimiento de la maquinaria industrial, como los compresores, depende en gran medida de la fiabilidad de sus piezas móviles. Un factor crítico para conseguir un compresor altamente fiable y duradero es una lubricación adecuada.
Los compresores más modernos utilizan lubricantes sintéticos, como diésteres, poliglicoles, polialfaolefinas, ésteres de poliol y fluidos a base de silicona para funcionar con eficacia, mantenerse fríos y prolongar la vida útil del producto. Estos lubricantes más recientes son capaces de soportar amplios rangos de temperatura y puntos de inflamación elevados. Sea cual sea el lubricante que elija para sus compresores, debe estar bien adaptado a la aplicación y a las piezas móviles de su unidad compresora y a las juntas del compresor.
La lubricación mantiene los compresores en movimiento
El fluido actúa como lubricante para los rotores engranados y los cojinetes de rodillos y lisos del compresor, así como sellante y refrigerante. Los compresores de aire de tornillo rotativo utilizan un volumen fijo de aire que, al comprimirse, aumenta de temperatura junto con el aumento de presión del gas. Este aumento de la temperatura y la exposición al gas comprimido suponen exigencias extremas para el lubricante. Hay cuatro atributos clave que distinguen un lubricante de calidad de uno de baja calidad y que pueden marcar una diferencia significativa en el rendimiento y la longevidad de sus compresores.
- La estabilidad a la oxidación prolonga la vida útil del compresor - El lubricante está diseñado para prolongar la vida útil y mantener el rendimiento óptimo de los compresores, y un lubricante rotativo no alimentario de alta calidad debería durar entre 8.000 y 16.000 horas en condiciones normales de funcionamiento.
- Protección contra el desgaste - Un lubricante de alta calidad protegerá los componentes de un compresor y, en particular, los rotores y cojinetes de un compresor.
- Protección contra la corrosión - Un lubricante de calidad garantizará que los componentes internos del bloque compresor y el sistema de lubricación estén protegidos contra la corrosión.
- Rendimiento con aire y agua - El rendimiento de un lubricante superior en presencia de aire y agua prolongará el ciclo de vida de un compresor.
Los lubricantes afectan a los componentes del compresor
Un lubricante de calidad recubrirá las juntas y permitirá que las piezas se muevan con suavidad, al tiempo que evitará la formación de barniz, prolongando la fiabilidad y la vida útil del compresor. Ingersoll Rand® Ultra Coolant es un ejemplo de lubricante de calidad que proporciona un funcionamiento sin barniz y disuelve el barniz residual dejado por otros lubricantes. Con un alto valor de conductividad térmica que permite mayores niveles de absorción del calor generado por el ciclo de compresión del aire, y la fricción en los cojinetes, este tipo de lubricante ayuda a que el compresor funcione más frío y de forma más eficiente, incluso cuando la temperatura de funcionamiento es elevada.
En los compresores de tornillo rotativo, se inyecta fluido en la cámara de compresión para lubricar los rotores entrelazados y los cojinetes asociados. El lubricante también absorbe la mayor parte del calor causado por la compresión y actúa como junta en las zonas entre los rotores engranados y la carcasa del rotor.
La mayoría de los compresores de tornillo rotativo con inyección de aceite utilizan la presión del aire en el cárter o separador de aceite, tras la descarga del bloque compresor, para hacer circular el aceite a través de un refrigerador y un filtro antes de reinyectarlo en la cámara de compresión. Alternativamente, algunos diseños pueden utilizar una bomba de aceite. Los rodamientos situados en el extremo de cada rotor soportan las cargas de empuje radiales y axiales, y se lubrican directamente con el mismo aceite filtrado que se inyecta en la cámara de compresión. Se utiliza una configuración similar con espiral incorporada y válvula de giro para el control de la capacidad. Es fundamental que el lubricante se mantenga con regularidad para garantizar que las piezas móviles, las juntas y los cojinetes del compresor estén bien protegidos contra el calor, la fricción y la corrosión.
Se inyecta lubricante en la cámara de compresión para que se mezcle con el aire de aspiración entrante y absorba el calor del ciclo de compresión. La temperatura de inyección y la posterior temperatura de descarga de la unidad compresora se controlan para evitar la condensación de humedad. Para evitar la condensación de humedad que se mezclaría con el lubricante, la temperatura de descarga debe permanecer por encima del punto de rocío a presión. Una válvula de derivación termostática permite que el lubricante que circula fluya a través del enfriador de aceite o lo desvíe para mantener la temperatura deseada en una amplia gama de temperaturas ambiente.
Se requiere una temperatura y viscosidad adecuadas del lubricante para una lubricación y estanqueidad óptimas, y para evitar la condensación en el cárter de aceite. Además de refrigerar el aceite, se utiliza un postenfriador de aire para enfriar el aire descargado y eliminar el exceso de humedad. En la mayoría de las aplicaciones de inundación de petróleo, existe la posibilidad de recuperar el calor de compresión para calefacción u otros tipos de recuperación de energía.
Un programa de mantenimiento rutinario adecuado garantizará un funcionamiento fiable del compresor y maximizará la eficacia del lubricante. Esto puede hacerse tomando muestras periódicas del lubricante. Es importante comprobar periódicamente el análisis del lubricante para detectar posibles componentes metálicos de desgaste, contenido de aditivos, nivel de ácido y agua en el sistema, y si se detectan niveles elevados, adoptar medidas correctoras. Otras prácticas de mantenimiento programado deben incluir: comprobar la caída de presión a través del filtro de aceite y sustituirlo cuando sea necesario, comprobar que no haya fugas en las conexiones entre las mangueras y el bloque compresor, y asegurarse de cambiar el lubricante antes de que llegue al final de su vida útil. A la hora de añadir lubricante, es importante no mezclar diferentes tipos de fluidos base y utilizar un producto de la misma calidad que el lubricante existente. El análisis de fluidos es una parte importante de un programa de mantenimiento proactivo que puede aumentar la fiabilidad de un compresor y detectar problemas antes de que provoquen un fallo del sistema. Para proteger los sistemas de compresores, Ingersoll Rand® ofrece un programa de análisis de fluidos que comprobará cualquier tipo de fluido de cualquier tipo de compresor.
El elevado coste de los lubricantes baratos
Un lubricante no alimentario de calidad debe durar al menos 8.000 horas o dos años, lo que ocurra primero, dependiendo del entorno de funcionamiento y de la frecuencia de uso y mantenimiento del compresor. Aunque el precio inicial de un lubricante de bajo coste supondrá un ahorro inicial, a la larga saldrá más caro, ya que muchos lubricantes de baja calidad deben cambiarse hasta ocho veces más a menudo que un lubricante de alta calidad. Por ejemplo, Ingersoll Rand® Ultra Extended Life (EL) está formulado para durar hasta 16.000 horas, el doble que otros lubricantes rotativos, lo que reduce a la mitad la frecuencia de cambio y, en última instancia, los costes. Es importante ser consciente de que el bajo coste suele significar menor calidad. Y cuando se trata de proteger su inversión en compresores y de mantenerlos, no merece la pena escatimar en la sangre vital de su compresor. Esto puede acarrear problemas como la reducción de la vida útil del fluido, la reducción de la vida útil de los componentes, el aumento de las temperaturas de funcionamiento y la reducción de la eficiencia operativa, lo que puede acortar significativamente el ciclo de vida del compresor.
Hay otras razones por las que los lubricantes baratos cuestan más con el tiempo. Al comprar un lubricante de alta calidad, los operadores pueden ahorrar dinero al reducir el arrastre de lubricante y disminuir los costes de mantenimiento y energía que son inevitables con lubricantes de calidad inferior.
Hay clientes en el sector que han elegido lubricantes de bajo coste para ahorrar dinero y al final han pagado un alto precio. Estos lubricantes crearon un barniz alrededor del bloque compresor, el depósito separador de los refrigeradores y el filtro de aceite que acabó por estropear el bloque compresor, obligando a sustituirlo. El cliente ahorró unos cientos de dólares al mes en lubricante, pero acabó gastando 25.000 dólares en sustituir el bloque compresor.
No todos los lubricantes son iguales
La calidad es clave cuando se trata de lubricantes y de la longevidad de su compresor. Un lubricante de calidad ayudará a los compresores de tornillo rotativo a mantener su máximo rendimiento en toda la gama de temperaturas de funcionamiento y a prolongar el ciclo de vida del compresor. A la hora de seleccionar el lubricante adecuado para su aplicación, deben tenerse en cuenta muchos factores, entre ellos: las propiedades del lubricante, la protección contra la corrosión y la vida útil.
A continuación se indican tres niveles de calidad de lubricante que pueden utilizarse para proteger su unidad compresora y su sistema de lubricación.
Lubricante estándar
Un lubricante sintético típico de calidad estándar durará dos años, u 8.000 horas, y ofrecerá hasta un 50% menos de arrastre que los aceites minerales y las polialfaolefinas (PAO). Con un alto valor de conductividad térmica, también proporcionará un mejor rendimiento del compresor y mantendrá una temperatura de funcionamiento adecuada.
Lubricante de larga duración
Los lubricantes de vida útil prolongada pueden durar hasta 16.000 horas, o tres años, y están formulados para operaciones de alta exigencia en varios turnos. Este lubricante de mayor calidad reducirá la frecuencia necesaria para cambiar el lubricante, lo que reduce los costes de eliminación. Los lubricantes de vida útil prolongada también reducen la acumulación de barniz, que provoca el fallo prematuro de los componentes, y la limpieza adicional por obstrucción más frecuente de los desagües de condensado. Otra ventaja es una mejor capacidad de refrigeración, de modo que los compresores están protegidos y funcionan con mayor eficacia, incluso en entornos con temperaturas ambiente elevadas. Estos lubricantes también son muy eficaces con aditivos anticorrosión y antioxidantes. Los lubricantes de larga duración deben tener un punto de inflamación de al menos 262 grados Celsius o 505 grados Fahrenheit, y un punto de fluidez de al menos -30 grados Celsius o -53 grados Fahrenheit.
Lubricante alimentario
La preocupación por la seguridad alimentaria nunca ha sido mayor y la normativa del sector nunca ha sido tan estricta. El lubricante Ingersoll Rand® Ultra FG para uso alimentario utiliza una tecnología química que cumple o supera los requisitos de la industria para el contacto con alimentos, al tiempo que prolonga la vida útil del lubricante. Las industrias alimentaria y farmacéutica utilizan varios niveles de lubricantes alimentarios, H1-H3, en función de si el lubricante va a entrar en contacto con el producto. Este lubricante debería ser compatible con todas las aplicaciones de compresores de tornillo rotativo que requieran un lubricante de grado alimentario USDA/NSF. Ultra FG es un lubricante a base de naftaleno alquilado que ofrece una mayor estabilidad a la temperatura, acción detergente y estabilizadores para evitar que el lubricante se descomponga e impedir la formación de ácido y la acumulación de depósitos de material ingerido en el compresor. A diferencia de muchos lubricantes de uso alimentario, Ingersoll Rand® Ultra FG tiene un aditivo antimicrobiano que no sólo inhibe el crecimiento de una colonia establecida de bacterias, levaduras o moho, sino que también proporciona un rendimiento de neutralización excepcional que protege al lubricante de la propagación de colonias. Los lubricantes de calidad alimentaria pueden durar 6.000 horas, según la aplicación y las condiciones de funcionamiento. También resisten la formación de espuma, lodo, barniz y ácidos corrosivos. Un lubricante alimentario debe tener un punto de inflamación de al menos 262 grados Celsius o 505 grados Fahrenheit, y un punto de fluidez de -30 grados Celsius o -53 grados Fahrenheit.
Lubricantes de calidad para un rendimiento de calidad
Para que los sistemas de aire comprimido funcionen a pleno rendimiento, los lubricantes de calidad que han sido probados y calificados para un rendimiento de alta calidad serán rentables a largo plazo. Cuando dependa de la fiabilidad y el rendimiento a largo plazo, no busque más allá de la calidad de su lubricante: es la mejor inversión para reducir los costes de eliminación de lubricante, mejorar la eficiencia y prolongar la vida útil de su compresor. Si se intenta ahorrar unos pocos dólares al mes utilizando un lubricante de baja calidad, en última instancia se corre el riesgo de que se produzcan averías en el compresor y costosos tiempos de inactividad de la planta, que superarán con creces cualquier ahorro inicial obtenido por el uso de un lubricante de bajo coste.