COMPRESOR DE TORNILLO Planta Frick.pdf..

Compresor tornillo

1. 1

2. 2
COMPRESOR FRICK

3. 3

Compresores de tornillo Frick

Proceso de compresión del Tornillo

Componentes internos

Rodamientos

Métodos de Control Capacidad

Válvula Deslizable

Válvula de Volumen

Sistema de lubricación / hidráulico

Economizador
En este entrenamiento revisaremos los fundamentos
del compresor de tornillo, incluyendo su propósito,
diseño, y operación; Usted aprenderá a cerca de:

4. Descripción del Compresor
Frick
C
El Compresor de tornillo es de desplazamiento positivo por
reducción del volumen entre los rotores
C
El proceso es similar al compresor reciprocante mas que a
cualquier otro tipo.
4

5. Geometría del Compresor tornillo
5

6. Construcción compresor Frick
C
Rotores macho y hembra montados en rodamientos radiales
y axiales
C
Montado con tolerancias precisas en las intersecciones.
C
Combinación de rotores M+H, 4+6, 5+7, 5+6.
6

7. Rotores Frick
7
4+6
5+6.
5+7
Rotores Asimétricos

8. Rotor Macho 3600rpm
Rotor Hembra 2400 rpm
8

9. 9
PROCESO DE COMPRESION DEL
TORNILLO

10. 10
Inicio de La
Succión
Válvula de
Succión
Válvula de
Descarga

11. Máximo Volumen de Succión Atrapado
11
Vs
Vs
Válvula de
Succión
Válvula de
Descarga

12. Inicio de la
Compresión
12

13. Continuación la
Compresión
13

14. Inicio de la Descarga
14 Vd
Válvula de
Succión
Válvula de
Descarga

15. Fin de la descarga
15

16. 16
La “V” que se
forma entre los
lóbulos es la
“cámara” de
compresión en el
tornillo

17. Inicio de la Descarga
17

18. 18
Carcasa de rotores área de compresión marcada.

19. 19
Sentido de giro de los rotores dentro de la carcasa

20. 20
COMPONENTES INTERNOS

21. FRICK Compresor TDSH 163
21
Slide Valve Slide Stop
Vi - 2.2 - 5.0
Cap.- 10 - 100%.
kch
Piston Balance
Fuerzas axiales
Rodamientos de Rodillos
Fuerzas radiales
Rodamientos de bolas, 4 puntos de apoyo -
Fuerzas axiales

22. Compresor TDSH 283
22
kch
Macho
Hembra
Pistón de Balance
Pin de alineación
Sello mecánico
Puerto de economizador
Cavidad de succión

23. Compresor TDSH 283
23
kch
Slide Stop
Slide Valve
Cavidad de
succión
Indicador de capacidadPistón de Balance
Disminuir
Capacidad
Incrementa
Capacidad
Rodamientos de Rodillos
Fuerzas radiales
Rodamientos
de bolas
Sello mecánico

24. 120 mm
24
Piston de Balance
Rodamiento de esferas
Rodamiento
De rodillos
Pin Dowel
Sello Mecanico
Macho
Hembra
Solonoide de Vi
Juego de
Engranes
120 mm RXB

25. 120 mm RXB
25
Piston de
Balance
Slide valve
Slide stop
Puerto de
Descarga
Piston de
Slide valve
Resorte de
Descarga.
Juego
de engranes

26. TDSH Sello mecánico
26
kc h
Carcasa del sello
Sello rotatorio
Sello estacionario

27. 27
Sello mecánico.
Los sellos mecánicos utilizan una película elasto – hidrodinámica de aceite
entre el cartucho de carbón y el asiento metálico p ara evitar el desgaste de
los componentes. Una pequeña fuga de aceite que pas a por las caras
generalmente se vaporiza. Una fuga de aceite excesi va es generalmente el
resultado de un daño o montaje inadecuado.

28. 28
Métodos control de capacidad
kch
Slide valve
Slide stop
Por válvula deslizable

29. 29
Ventajas de la válvula deslizable
Control de capacidad y relación de volumen (VI) -una ventaja exclusiva
de ahorro de energía en condiciones de carga completa y parcial
Apertura a
Succión
Válvula deslizable regula capacidad
Y localización del puerto
De descarga
Válvula Stop movible
Regula relación de volumen

30. 30
Circuito hidráulico

31. 31
Por válvulas de tapón

32. Válvula Stop, control de volumen
R
En el compresor reciprocante la válvula de descarga
determina cuando inicia y termina la descarga
R
El compresor de tornillo no tiene válvula de descar ga
R
La localización del puerto determina cuando inicia la
descarga
R
La mayoría de los compresores están construidos par a
una relación dada de Vs a Vdpor la ubicación de las
aberturas de descarga.
32

33. 33
Relación de Volumen (Vi)
Vi
( Relación
de volúmen )
Vd ( Volumen de gas
en la descarga)
=
Vs ( Volumen de gas
en la succión)

34. 34

35. 35

36. 36

37. Cojinetes o Rodillos?
37
Pruebas de laboratorio demuestran que las perdidas por fricción al corte
de una película de aceite en compresores con cojine te es aproximada a 3%
del total de HP aplicados
MAS
que las perdidas por fricción involucradas en
la rotación de un compresor con rodamientos de rodi llos

38. 38
Los Rodamientos se
encuentran localizados en
un Área de Baja presión y
tienen una Reserva de
Aceite para lubricación al
arranque
Reserva de aceite

39. 39
Reserva de aceite en la carcasa

40. 40
Presión por Gas Refrigerante
Aceite
El aceite absorbe gas cuando
está presurizado
La caida de presión 
causa que el gas 
absorbido forme 
espuma
Lubricación

41. 41
Enf .Aceite
Filtro
El refrigeranteformaburbujas en el
Aceite cuando pasa a través del sistema
de lubricación debido a la caida de
presión
Presión Gas Refrigerante
Aceite
Lubricación

42. 42
Enf. Aceite
Presión Gas Refrigerante
Aceite
Bomba Aceite
Cojinetes
Un cojinete requiere la operación
constante de una bomba de Aceite
para mantener su presión por
arriba de la del separador, y evitar
burbujas de gas en el rodamiento
Filtro
Lubricación

43. 43
Los rodamientos Anti-fricción
permiten ser lubricados con
Aceite con espuma.
Generalmente no se requiere
Bomba de Aceite
Nos ahorran el costo,
mantenimiento y energia de la
bomba de aceite.
Enf. Aceite
Presión Gas Refrigerante
Aceite
Filtro
Lubricación

44. Válvula de arranque en frio
Crea el diferencial de presión en el paquete antes de abrir
eliminando con ello la necesidad de una bomba de aceite!!

45. 45
VIDA DE LOS RODAMIENTOS.

46. 46
Rodamientos de bolas carga axial,
contacto Angular
Conjunto precargado o 4 puntos (una hilera)

47. 47
Efecto de giroscopio en el rodamiento
de bolas.

48. 48
Rodamientos de rodillos cilíndricos

49. 49
La vida de los rodamientos:
R
Es definida por el numero de horas de operación
que un rodamiento es capaz de soportar antes del
primer signo de fatiga (Descamación, astillamiento)
ocurra en una de sus pistas o elementos rodillos
R
Primera ocurrencia se define como una esquirla de
1mm cuadrado.
Desarrollo de una falla por fatiga en la pista de rodamiento

50. 50
Superficie con fatiga

51. 51
Progreso de fatiga en
superficie

52. Fallas en rodamientos de bolas
52
Stress corrosion cracking
Daños por líquidos se ve
en la pista de empuje axial

53. 53
¿Que influye en la vida
de un rodamiento?
Demanda de viscosidad
Grados de viscosidad
Temperatura de operacion
Limpieza del lubricante
(DIN/ISO4406)
Diseno del lubricante
Elasticidad de eje y housing
Velocidad
Ciclo de trabajo
Cargas
Fabricantes de rodamientos Hoy comprenden mejor
los factores que influyen en la vida real de los rodamientos
Capacidad de carga
Diseno de
rodamientos
Claro de operacion de los Baleros
Elasticidad de rodamiento
Coronacion del
rodillo de contacto
Curbatura de la bola de
contacto
Elementos de rodillos; Numero
Diametro, Longitud

54. 54
Se ha demostrado que la resistencia a la fatiga puede ser
mucho mayor
SI
las siguientes condiciones se pueden
cumplir:
-Limpieza del aceite excelente (número reducido y el
tamaño de las partículas en el aceite)
-La película de aceite que separa las superficies de las áreas
de contacto de rodado (elasto-hidrodinámica de lubricación)
Rendimiento del lubricante:

55. Rendimiento
Industrial
Máxima limpieza
Mejor protección
Todos los paquetes Frick
usan SuperFilter II
50% captura de 15 um
99% captura de 40 um
50% captura de 4 um
99% captura de 15 um
50% captura de 1 um
99% captura de 5 um

56. 56
Lubricación
Elasto-hidrodinamica
Fricción mixta
Predominantemente
contacto metalico
Presencia de particulas
solidas
Cual es la condición de contacto de los
rodillos en los rodamientos?
Contacto Metal a metal y abolladuras reduce la vida util del rodamient o

57. 57
Load P *
Life L*
Posible Tiempo de
vida de rodamientos
Resultados de vida en
calculos estandar
Posible incremento en la vida de los rodamientos.
(Por encima de la duración de vida normal)
Incremento en calidad de lubricación
Apenas aceptable
Excelente
Pobre

58. 58
R
Con una excelente limpieza (reduciendo el
numero y tamaño da las partículas)
R
Manteniendo al separación de las superficies de
contacto en los rodillos, dada por la capa de
aceite (Lubricación Elasto-hidrodinamica)
Como mejorar la vida del rodamiento

59. Bearing Life vs. Absolute Filter Rating
1
120
32.8
4
2
1
10
100
1000
25 18 12 9 6
Filter Absolute micron Rating
Multiples of L10 life
68 ISO OIL
a
23
Vida del rodamiento VS Rango absoluto de filtrado Múltiplos de L10
Rango absoluto de filtrado en micrones

60. MMuchos fabricantes establecen 25,000 to 30,000 horas
La posicion de Frick:
MUsar Aceite Frick y Superfiltros
MAnalisis de aceite y vibracion cada 6 meses
MProteccion adicional –Frick phD para monitoreo continuo.
Con que frecuencia debo reemplazar los rodamientos?

61. SEGUIMIENTO PUNTUAL DEL
MANTENIMIENTO RECOMENDADO

62. R
El aceite es usado para lubricación, sello,
enfriamiento, para el control de capacidad.
R
10-20 GPM inyectados por cada 100 HP
R
Transferencia de calor de compresión al aceite
R
Mantiene baja temperatura de descarga aun en
altos radios de compresión.
R
Provee sistemas simples en radios de
compresión altos
62
Sistema de lubricación / hidráulico

63. Inyección de aceite (GPM)
Medida de
compresor
Inyección
de aceite a
rotores
Suministro
a los
rodamientos
Total Flujo
163S 16 16 32
193S 24 28 52
233S 36 24 58
283S 115 35 150
355S 165 35 200
63
* Usando R717 Condiciones estándar y aceite #3 a 1 20 °F.

64. 64
Coalescer filter
Oil/gas
Regulation- and non
return valve
Strainer
Shut off valve
Inspection
cover
Return line
from Coalescer
section to
compressor
suction side
Oil line to cooler/compressor
Shut off - and
non return valve
Rotor shaft male rotor
(compressor)
turn clockwise
kch
1a. Etapa : Cambio de
Direccion y Choque
con Pared Separador
2a. Etapa : Cambio de
Velocidad y Efecto de la
Fuerza de Grav edad
3a. Etapa : Filtro
Coalescente y Sistema
de Retorno.
Entrada Hombre
para Cambio de
Filtros

65. 65
Mantenga libre de humedad
E
Agua en el aceite de sistemas con amoniaco
reacciona para formar hidroxido de amonio, un
fuerte corrosivo
E
La vida de los baleros se reduce drasticamente
arriba de 150 ppm de agua.
E
Mantenimiento inapropiado, fugas a la atmosfera
con sistemas operando al vacio

66. 66
Efecto de la concentración de humedad en
la vida de los baleros
0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0
0 . 0
0 . 5
1 . 0
Concentracion de agua (ppm)
Vida relativa

67. 67
Refrigerante Liquido en el aceite
E
Probablemente la falla mas común de baleros en
sistemas de compresor de tornillo
E
Liquido refrigerante mezclado con aceite causa
muchas fallas reconocibles.
E
Normalmente toma de 9-18 meses para causar la
falla
E
A menudo se condensa refrigerante en el tubo de
descarga mientras este apagado el equipo

68. 68

69. 69
Progreso del daño

70. 70

71. 71
Severa inundación de aceite causa
fallas
hidrostáticas de alta presión en los
puertos de descarga
Fractura
Nuevo

72. 72
CARACTERISTICAS ADICIONALES

73. 73
Filtro Estrainers dentro
De la succión.
Conexión
clase 300#
Nuevo Compresor SGC

74. 74

75. 75
Transmisorhermeticamente
sellado

76. 76
Transmisor de posicion del Vi
Hermeticamente sellado
Elimina posibles fugas!

77. 77
Todas las conexiones en el compresor
Son rosca recta con O-Ring
No roscas NPT
Roscas
tipo
tubo

78. 78
Enfocados al compresor
A
Alineación
A
Arrastre en el separador
A
Enfriamiento de aceite
A
Características opcionales
Detalles del paquete

79. Brida de unión
•Brida de unión montada en fabrica,
No es necesaria
alineación en campo •Mejora la vida del sello mecánico.
•Mejora la vida de los rodamientos.
Frick Smart Series™ Motors

80. 80
COPLES
M
Cople tipio abrazadera en todas las medidas.
M
Cople de lainas para potencias mayores
M
Fácil servicio
M
Excelente para aplicaciones con VFD

81. Frick Super Coalescer™

82. Beneficios •20% incremento en limite de velocidad del separador de aceite
Menos separadores de aceite sobre -dimensionados
–Rendimiento del Sistema mejorado (menos arrastre de aceite)
–Ahorro sustancial de energía al operar a menor presión de
condensación.
–Reduce la caída de presión atreves del elemento
Frick Super Coalescer™

83. Apropiada instalacion 1)El coalescente 531B0099H01 debe ser orientado con la etiqueta
de "DRAIN DOWN"hacia abajo en la posición de las 6:00
2)Se Requiere torque de montaje de 21 ft-lbs. Un Excesivo torque
puede dañar el elemento ocasionando arrastre de aceite al sistema
DRAIN DOWN
(tags on both ends)
Frick Super Coalescer™

84. 84
Métodos usados en compresores Frick o
Sistema Termosifón
o
Con Inyección de Líquido
o
Por agua
Enfriamiento de Aceite

85. 85
Termosifón
1,80 m
mínimo
CONDENSADOR
RECIBIDOR
EVAPORADOR
COMPRESSOR
FILTRO
SEP. DE ACEITE
BOMBA DE
ACEITE
DISPOSITIVO DE EXPANSION
ENFRIADOR TIPO
TERMOSIFON

86. 86

87. 87

88. 88
Inyección de líquido
EVAPORADOR
Dispositivode
expansión
RECIBIDOR
CONDENSADOR
Bomba de aceite
(cuando aplica)
Separador aceite
Filtro
Pré-filtro
Filtro de
succión
Compressor
Válvula de
Retençión
Dispositivo de expansión
Valv.
Reten

89. 89

90. 90

91. 91
Por agua / glicol
ENTRADA
SAL.IDA
AGUA/GLICOL
BOMBA
DE
ACEITE
FILTRO
ENFRIADOR ACEITE
EVAPORADOR
CONDENSADOR
RECIBIDOR
SEP. ACEITE
COMPRESOR
DISPOSITIVO DE
EXPANSION

92. 92

93. 93
Economizadores
Tipo sub –enfriador de casco y serpentín.

94. 94
Tipo sub –enfriador con válvula de expansión

95. 95
Tipo Flash tank

96. 96
Sistema de economizador para múltiples compresores

97. 97
ALGUNA PREGUNTA?