El Compresor Rotativo de Rodillo

Las primeras aplicaciones del compresor rotativo en el circuito frigorífico remontan a los años 1950.

Los antiguos frigoristas recuerdan los armarios frigoríficos "neveras" que estaban equipados con compresores rotativos de la marca "Frigidaire" y funcionaban con el fluido Rl2.

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Se trataba de compresores rotativos herméticos muy robustos y silenciosos.

La fabricación de estos compresores exigía una gran precisión mecánica; los compresores herméticos de pistón les hicieron la competencia, pues más fáciles de realizar, ocuparon todo su lugar en las aplicaciones del frío doméstico, del frío comercial y del aire acondicionado.

La evolución técnica de los medios de fabricación hizo reaparecer los compresores rotativos en los años 90 en los aires acondicionados. Sin duda porque estos compresores, más silenciosos que los compresores de pistón, tienen también la ventaja de ser más compactos.

Añadamos que ofrecen una gran flexibilidad a las variaciones de velocidad.

En nuestros días, los compresores rotativos existen en dos versiones: verticales y horizontales.

Observemos el funcionamiento

El funcionamiento es bastante simple: el movimiento de un núcleo excéntrico en un cilindro permite llenar el espacio libre de vapor de fluido para disminuir el volumen al mismo tiempo que se aumenta el volumen al otro lado de una paleta bien colocada.

La paleta, que está en contacto permanente con el pistón rodante, separa la BP de la HP.

Observamos que la posición de esta paleta hace inútil la válvula de aspiración, lo que mejora el llenado de la cavidad presentada por el compresor.

Estos compresores tienen una compresión menos pulsátil que los compresores con un solo pistón ya que la compresión se hace al mismo tiempo que la aspiración, lo que se considera una ventaja.

La fiabilidad de estos compresores se explica por las pocas piezas en movimiento.

Al contrario que los compresores herméticos de pistón que aspiran en la cubierta metálica, los compresores rotativos aspiran directamente en la tubería de aspiración y expulsan en la "campana" hermética.

Esto nos remite evidentemente a la cuestión del enfriamiento correcto del motor eléctrico, pero hay que creer que los constructores han encontrado la solución ya que el uso de estos lo compresores sigue creciendo.

Sin embargo, la temperatura máxima admitida por el motor es de 130 o C, lo que limita la temperatura de descarga a 126°C

Un protector térmico, que puede ser interno o externo, provoca la parada del motor en caso de temperatura excesiva (recordemos aquí que es capital conectarlo).

En caso de parada por defecto de temperatura excesiva, será necesario esperar el enfriamiento del compresor antes de volver a ponerlo en servicio, lo que puede durar más de una hora, y esto sin olvidar de eliminar la causa del calentamiento.

La aspiración directa expone a estos compresores a los golpes de líquido y es indispensable prevenir este riesgo instalando un separador de líquido en el nivel de la aspiración del compresor. Así, los constructores venden este compresor con ese dispositivo integrado.

Se recomienda admitir un sobrecalentamiento mínimo de 10 oC en la aspiración para prevenir el riesgo de golpe de líquido, al mismo tiempo que se vigila no hacer subir la temperatura de impulsión.

Respecto al diseño del compresor, los constructores prevén una paleta con un redondeado convexo en la parte que toca el pistón rodante, de modo que pueda dejar pasar el líquido comprimido hacia la aspiración sin romperse.

Una paleta con un redondeado cóncavo asegura una mejor hermeticidad con el pistón rodante pero tiene el inconveniente de romperse ante un golpe de líquido.

Como acabamos de decir, el compresor rotativo está equipado con una botella antigolpes de líquido: los vapores llegan por arriba. Si por casualidad llegan gotas de líquido, caerán en el fondo de la botella; el líquido no será pues aspirado ya que la aspiración se hace en la parte superior de la botella por el tubo que sube de la aspiración del compresor.

Observamos que la aspiración se lleva a cabo en la parte inferior de la campanula directamente en el compresor y que la descarga se efectúa en la campana. El vapor así comprimido sale por la tubería soldada en la parte superior.

Continuidad de funcionamiento

Las curvas de la figura representan el par que el motor debe proporcionar en función del ángulo de rotación del árbol motor durante un ciclo completo

En el caso de un compresor de pistones (como el mono pistón), el punto inferior corresponde al esfuerzo necesario para comprimir el vapor.

El punto máximo corresponde a la presión que hay que obtener para permitir la apertura de la válvula de impulsión.

El par disminuye después ya que el motor no proporciona más trabajo.

Después viene la fase de aspiración durante la segunda vuelta del árbol

El compresor rotativo de pistón rodante está representado por una curva que obedece al mismo principio, con un extremo que corresponde a la apertura de la válvula de impulsión, pero de menor amplitud ya que la aspiración se lleva a cabo al mismo tiempo que la compresión

Esta continuidad del par muestra el bajo nivel de vibraciones y facilita la variación de velocidad, lo que le proporciona un uso flexible.

Sentido de rotación

Hay que subrayar que estos compresores sólo toleran un sentido de rotación.

Esto no supone ningún problema con los motores monofásicos, pero no es evidentemente el caso con los trifásicos.

Subrayemos que la rotación en sentido inverso provocará un rápido deterioro del compresor.

La precaución consiste en controlar previamente el orden de las fases en trifásico con un detector adaptado.