Compresor de gas: Tipos, tamaños y funciones

Durante mi visita al bloque de Rokan en Duri, Riau, encontré un par de compresores de gas de tipo »Ariel». Se utiliza para mover el gas natural a través de la tubería desde el pozo hasta el consumidor, aumentando la presión del gas mediante la reducción de su volumen. El compresor en sí son los principales motores de gas y aire en las industrias de proceso. Se utilizan para aumentar la presión estática del gas y entregarlo a la presión y el caudal especificados en una aplicación de proceso.

El principio de funcionamiento de los compresores es similar al de las bombas, ambos aumentan la presión de un fluido y ambos transportan el fluido a través de una tubería. Como los gases son comprimibles, el compresor también reduce el volumen del gas. Los líquidos son relativamente incompresibles, por lo que la acción principal de una bomba es transportar líquidos.

Tipos de compresores de gas

Como se describe en el gráfico, los compresores se dividen en dos categorías distintas y separadas: Dinámicos y de desplazamiento positivo.

En todas las máquinas de desplazamiento positivo, un cierto volumen de entrada de gas es confinado din un espacio determinado y posteriormente comprimido reduciendo este espacio o volumen confinado. A esta presión elevada, el gas se expulsa a continuación al sistema de tuberías o recipientes de descarga.

Aunque los compresores de desplazamiento positivo incluyen un amplio espectro de configuraciones y geometrías, las máquinas de proceso más importantes son los compresores de pistón y las máquinas rotativas de tornillo helicoidal. Aunque hay una serie de otros, incluidos los compresores de diafragma y de paletas deslizantes, la abrumadora mayoría de las máquinas de desplazamiento positivo de gas de proceso importantes son claramente las máquinas de pistón recíproco y las máquinas rotativas de tornillo helicoidal o de tornillo rotativo.

Compresor recíproco

El compresor recíproco o de pistón es un compresor de desplazamiento positivo que utiliza el movimiento de un pistón dentro de un cilindro para mover el gas de un nivel de presión a otro (más alto).

Los tipos de compresores de recirculación son los siguientes:

a) Monocilíndrico simple: Como cilindro simple tiene una zona de aspiración, compresión y descarga. Los diseños de cilindros de doble efecto tienen dos áreas de succión, compresión y descarga.

b) Multicilindros: Algunos compresores alternativos pueden tener hasta seis cilindros. Los pistones conectados al cigüeñal se utilizan para comprimir el gas.

c) Diseño multietapa: La etapa de compresión multietapa toma el vapor y lo comprime en

Compresores rotativos

El compresor de tornillo es una máquina de desplazamiento positivo y tiene unas fases de trabajo distintas: aspiración, compresión y descarga. Dos tornillos helicoidales que giran en sentido contrario están dispuestos en la carcasa del compresor; las boquillas de entrada y descarga de gas están en los extremos opuestos.

Los compresores de tornillo rotativo son muy probablemente el equipo de elección para la compresión de aire sin aceite o humedecido con aceite en la minería, la construcción, la refrigeración industrial o una serie de otras aplicaciones en las que se aprecia su relativa simplicidad, fiabilidad general y alta disponibilidad. Los compresores de tornillo rotativo son igualmente adecuados para comprimir gases de proceso.

Compresores dinámicos

Imparten velocidad a una corriente de gas y luego convierten esta energía de velocidad en energía de presión. Estos compresores se denominan frecuentemente turbocompresores, y las máquinas centrífugas comprenden quizás el 80% o más de los compresores dinámicos. El 20% restante, o menos, son máquinas de flujo axial destinadas a aplicaciones de mayor caudal y menor presión.

Compresor centrífugo

El compresor centrífugo es una máquina dinámica que consigue la compresión aplicando fuerzas de inercia al gas (aceleración, deceleración y giro) mediante impulsores giratorios. El compresor centrífugo se compone de

Compresor de flujo axial

Los compresores de flujo axial pueden manejar grandes volúmenes de flujo en carcasas relativamente pequeñas y con requisitos de potencia favorables. El rango de presión para el compresor axial es de bajo a medio.

Conjunto de compresor turboexpansor

Un turboexpansor, también denominado turbina de expansión, es una turbina de flujo centrífugo o axial a través de la cual se expande un gas a alta presión para producir trabajo que se utiliza para impulsar un compresor.

El término «Turboexpansor», tal como se muestra, se utiliza normalmente para definir una máquina expansora/compresora como una sola unidad. Consta de dos componentes primarios; el Expansor de flujo radial y un Compresor centrífugo (Booster) combinados como un conjunto. Sus ruedas están conectadas en un solo eje. La turbina de expansión es la unidad de potencia y el compresor es la unidad motriz.

En una planta de procesamiento de gas, el propósito del turboexpansor es realizar eficientemente dos funciones distintas, pero complementarias, en una sola máquina. La función principal es generar eficientemente la refrigeración en la corriente de gas de proceso. Esto se hace en el extremo de la turbina de expansión extrayendo eficientemente el