Selección de compresores de aire de tornillo rotativo: ¿enfriamiento por aire o por agua?

Existen dos configuraciones de enfriamiento al seleccionar un compresor de aire de tornillo rotativo: aire o agua. Los compresores de aire generan mucho calor durante su operación normal. El calor proviene principalmente del motor, el elemento de compresión y el circuito de enfriamiento. Los clientes deben elegir entre un compresor enfriado por aire o por agua; esta decisión se basa en el tamaño, la ubicación y los servicios disponibles para el compresor de aire. La compresión de aire de 0 a 125 psig genera calor mediante el proceso de "calor de compresión". Un circuito de enfriamiento elimina el calor del compresor a través de una combinación de radiador y ventilador (enfriado por aire) o un intercambiador de tubo y coraza (enfriado por agua). 

En el mercado de tornillos rotativos, se estima que alrededor del 80 % de los compresores son enfriados por aire, mientras que el 20% restante utilizan agua. La mayoría de los compresores de tornillo rotativo son enfriados por aire, especialmente los de menos de 100 hp. Los compresores de tornillo rotativo más pequeños, como los de 40 hp y menos, generalmente solo están disponibles en una configuración enfriada por aire. Los compresores enfriados por agua son más comunes en equipos más grandes, entre 125-600 hp. 

La razón por la que un cliente opta por enfriamiento por aire o agua se basa en su entorno, consideraciones de espacio, costos del enfriamiento por agua y si hay agua disponible. Las siguientes preguntas pueden ayudarle a comenzar a determinar cuál producto elegir.

¿Cuáles son las necesidades para los compresores enfriados por agua?

Si el entorno del cliente es cáustico o extremadamente sucio, una solución de enfriamiento por agua puede ser la mejor opción. Hay muchos diseños diferentes de torres de enfriamiento y cada una tiene sus ventajas y desventajas. El cliente debe considerar el costo inicial de la torre más la energía requerida y el mantenimiento que acompaña a los diseños de las torres de enfriamiento. Los clientes también pueden usar otras fuentes de agua de enfriamiento, tales como agua de suministro público, agua autoabastecida desde un pozo, o bien agua proveniente de ríos, océanos o lagos. Una consideración importante cuando se utiliza un suministro de agua natural es la limpieza del agua una vez que pasa a través del compresor. El agua enfriada también es una consideración si el cliente tiene este tipo de equipo, pero generalmente esto se omite debido a los altos costos asociados con los sistemas de agua enfriada.

¿Cuáles son las necesidades para los compresores enfriados por aire?

Los compresores enfriados por aire requieren cantidades adecuadas de aire de enfriamiento para la entrada y suficiente espacio para la descarga. Sin suficiente espacio, es posible que los clientes enfrentan problemas de regulación de temperatura que pueden causar apagados molestos o fallas en los equipos. Los conductos hacia la entrada y desde la descarga generalmente introducen aire frío en el paquete del compresor y el aire caliente descargado puede ser extraído de la planta. En invierno, este calor se puede dirigir hacia la planta para ayudar a calentar la fábrica.

Por lo tanto, si tiene un espacio bastante reducido, los compresores enfriados por agua pueden ser una mejor opción.

¿Cómo se ven afectados los costos de energía para equipos enfriados por aire frente a los que utilizan agua?

Las unidades enfriadas por agua pueden requerir menos energía en comparación con un compresor enfriado por aire, pero los clientes también deben considerar los costos eléctricos del sistema de enfriamiento, así como los costos del agua y de su tratamiento al optar por un enfriamiento por agua. Una vez que se tienen en cuenta esos gastos, los compresores enfriados por aire suelen ser más rentables.

Por otro lado, algunos clientes usan el agua de enfriamiento para precalentar los procesos de la planta, como calderas, para ahorrar en facturas de gas y calefacción. Luego se dan cuenta de los ahorros en esa área. 

¿Cuáles es la situación para los compresores enfriados por aire?

Considerando el aumento de los costos y las regulaciones del agua, las plantas han buscado formas de disminuir sus necesidades de agua de enfriamiento. Los sistemas de aire comprimido consumen un alto volumen de agua para enfriar el circuito de aire comprimido. Muchos compresores de tornillo rotativo enfriados por aire han experimentado mejoras de diseño y pueden aceptar temperaturas ambiente más altas que en el pasado. Además, los clientes obtendrán el mayor ahorro en términos de un menor consumo de agua. Un sistema de compresor enfriado por aire generalmente exige menos costos de capital y de instalación, y se puede colocar en cualquier lugar dentro de una fábrica.
 

En última instancia, todo se reduce a la aplicación y ubicación específicas del cliente en cuanto a si un compresor de tornillo rotativo enfriado por aire o por agua satisfará mejor sus necesidades. Después de que el cliente haya hecho estas consideraciones y estudiado el impacto financiero con la ayuda de un experto en aire comprimido, puede determinar cuál se adapta mejor a sus instalaciones.