A compresor alternativoEl gas se mueve en volúmenes fijos. Cada giro del cigüeñal barre el mismo desplazamiento geométrico; lo que cambia es la cantidad de gas que cabe en su interior. A mayor presión de entrada, el gas es más denso, por lo que cada carrera recoge más masa. A menor presión de entrada, recoge menos.
La relación es aproximadamente lineal. Si se reduce la presión de entrada en un 20%, el rendimiento disminuye en aproximadamente un 20%, incluso si la máquina funciona exactamente a la misma velocidad.
Esto es más importante de lo que parece, ya que los compresores rara vez encuentran condiciones de entrada perfectamente estables. Las tuberías fluctúan. Los tanques de almacenamiento se vacían. Los procesos anteriores entran en ciclo. Cada uno de estos factores introduce inestabilidad en el lado de succión de la máquina.
El problema de la eficiencia
Se suele asumir que una menor presión de entrada implica menos trabajo de compresión. En la práctica, ocurre lo contrario cuando el caudal de descarga es fijo.
Si la presión de entrada disminuye pero la de salida requerida se mantiene constante, la relación de presión en el compresor aumenta. Una mayor relación de presión implica que el gas debe comprimirse más en cada etapa. Esto eleva la temperatura de descarga, aumenta el trabajo por kilogramo de gas y, a menudo, obliga al motor a consumir más corriente solo para mantener la velocidad.
Si la caída de presión es lo suficientemente grande, la máquina simplemente no puede alcanzar la presión de descarga requerida. El proceso falla y el compresor ha estado trabajando más de lo normal en vano.
Cuando se convierte en un problema de fiabilidad y seguridad
Temperatura. Una mayor relación de compresión implica una mayor temperatura de descarga. La mayoría de los compresores alternativos están diseñados para una temperatura máxima de descarga; superarla degrada los anillos del pistón, daña las válvulas y, en ciertas aplicaciones de gas, puede provocar la autoignición.
Carga de la biela. La fuerza sobre la biela del pistón depende de la diferencia de presión a través del pistón. Las condiciones de entrada anómalas pueden hacer que esta fuerza supere los límites de diseño, ya sea en compresión o en tensión. Con el tiempo, este comportamiento contribuye a la fatiga de la biela y al desgaste de los cojinetes.
Comportamiento de las válvulas. Las fluctuaciones rápidas de la presión de entrada provocan que las válvulas de succión se abran y cierren de forma irregular. Las válvulas están diseñadas para un funcionamiento relativamente suave; las cargas de impacto debidas a la vibración las desgastan más rápidamente y pueden provocar fallos repentinos.
Lubricación. En los cilindros lubricados con aceite, una caída repentina de presión puede interrumpir el suministro de aceite a las paredes del cilindro. Esto genera condiciones de funcionamiento en seco mientras la presión se mantenga baja, lo cual suele ser más tiempo del que el sistema de lubricación puede compensar.
El tanque de compensación de succión
La solución más común consiste en un depósito de compensación en la línea de succión, instalado inmediatamente antes del compresor.
El tanque almacena un volumen de reserva de gas. Cuando la presión aguas arriba disminuye, el tanque libera gas en la línea de succión y mantiene una presión de entrada más estable en el compresor. Cuando la presión aumenta bruscamente, absorbe el exceso. La relación entre el volumen del tanque y el desplazamiento del compresor determina su capacidad para suavizar las variaciones: un mayor volumen relativo implica una entrada más estable.
Un tanque de compensación también atenúa las pulsaciones de presión que generan los compresores alternativos en sus líneas de succión. Estas pulsaciones provocan cargas cíclicas en las válvulas y las tuberías conectadas. Un tanque de tamaño adecuado, a veces con deflectores internos o un tubo de estrangulamiento, reduce sustancialmente dichas cargas.
Para aplicaciones con fluctuaciones grandes o rápidas, un regulador de presión antes del tanque de compensación añade un nivel adicional de control. Los variadores de velocidad son otra opción, ya que permiten que el compresor reduzca su velocidad cuando la presión de entrada disminuye, en lugar de tener que contrarrestar el aumento de la relación de presión a máxima velocidad.
¿Podría informarnos cuándo se necesita realmente?
No todas las instalaciones necesitan un tanque de compensación. Un compresor alimentado desde una fuente grande y estable con presión constante aguas arriba puede que nunca lo necesite.
La justificación para añadir uno se fortalece cuando:
- El suministro proviene del vaciado de un recipiente (tanques de almacenamiento, fermentadores, electrolizadores).
- La fuente aguas arriba es una tubería de baja presión con flujo variable proveniente de otros usuarios.
- El compresor realiza ciclos frecuentes de arranque y parada que generan transitorios de presión.
- Las fallas en las válvulas o las altas temperaturas de descarga han sido un problema recurrente sin una causa clara.
En esos casos, un tanque de almacenamiento suele ser la solución más económica. La alternativa es reemplazar las válvulas con mayor frecuencia, lidiar con un caudal reducido o operar con un mayor consumo de energía de forma indefinida.
Xuzhou Huayan Gas Equipment Co., Ltd.
Llevamos más de 40 años fabricando compresores alternativos para aplicaciones con hidrógeno, gas natural, biogás y gases especiales. Esto incluye numerosas instalaciones donde las condiciones de entrada distaban mucho de ser limpias: colas de gasoductos, procesos por lotes y sistemas con fuentes de alimentación variables.
Nuestros compresores están diseñados con márgenes de tolerancia para la variación de la entrada incorporados desde el principio, sin necesidad de correcciones posteriores. Además, dimensionamos y suministramos tanques de almacenamiento de succión como parte del paquete cuando la aplicación lo requiere, adaptándolos a las propiedades y el perfil de presión específicos de su gas, en lugar de utilizar especificaciones genéricas.
Si observa una pérdida de capacidad inexplicable, fallos repetidos en las válvulas o altas temperaturas de descarga, conviene investigar la inestabilidad de la presión de entrada. Esta es una causa común que a menudo pasa desapercibida, ya que los síntomas apuntan al compresor en lugar de a su origen.
Póngase en contacto con nosotros para hablar sobre los detalles de su solicitud.
Xuzhou Huayan Gas Equipment Co., Ltd. Correo electrónico:Mail@huayanmail.comTeléfono: +86 19351565170 Compresión recíproca para aplicaciones exigentes desde 1984.
Fecha de publicación: 10 de abril de 2026