Chiller de tornillo

El Chiller de tornillo es una máquina basada en un circuito de refrigeración a compresión, destinada al enfriamiento de caudales de líquido, de gran utilidad en rangos de potencia frigorífica media y alta, con condensador enfriado por agua o aire, caracterizada por la confiabilidad y rendimiento que ofrece el compresor de tornillo.

Chiller tipo tornillo ¿Cómo funciona?

• Un compresor de tornillo es una máquina, para aumentar la presión de gas refrigerante que sale del evaporador del chiler, y llevarlo con alta presión, al condensador de la enfriadora de agua.
• El funcionamiento se realiza, mediante la reducción de su volumen, producido por la rotación de tornillos helicoidales ranurados, colocados en una carcasa de tolerancia ajustada, equipada con un puerto de entrada y salida.
• Básicamente entre mayor distancia longitudinal, atraviese el refrigerante por el tornillo, mayor sera la reducción del volumen y el aumento de presión del gas.
• El éxito del compresor de tornillo, se enfoca en la menor cantidad de piezas móviles, y las bajas vibraciones que genera.
• Como no hay válvulas de descarga, la presión final generada por el compresor de tornillo, es independiente a la del condensador.

• Los chillers con compresor de tornillo son enfriadoras compactas y livianas disponibles con una capacidad de enfriamiento que va desde 20 toneladas hasta 1,000 toneladas.
• El tornillo de doble rotor, es el compresor más utilizado para instalaciones de refrigeración industrial en todo el mundo, particularmente instalaciones de mayor tamaño.
• El ciclo de compresión comienza, cuando la rosca llena de gas que viene del evaporador del chiler, se cierra desde el puerto de succión.
• A medida que los rotores giran en direcciones opuestas, el gas se introduce en los rotores a través del puerto de entrada, y llena la cavidad de compresión o rosca, ubicada entre el lóbulo macho, y la ranura del rotor hembra.
• El volumen inicial de gas, se denomina volumen de succión. A medida que los tornillos continúan girando, el gas queda atrapado entre las carcasas del compresor y los rotores, y el gas se mueve axial y radialmente. a través de la carcasa del rotor.
• El entrelazamiento adicional de los lóbulos, da como resultado la reducción y compresión del volumen de succión inicial de gas, hasta que el gas se libera a través del puerto de salida.
• La descarga de compresión, está determinada por la ubicación del puerto de salida.
• La Presión final, es independiente del ciclo de refrigeración del chiler, y depende solo de la relación de compresión del propio compresor de tornillo.
• La Presión de salida del compresor de tornillo, no necesariamente es igual a la presión del condensador del chiler, puede ser menor, igual o mayor.
• Controlar el valor de V i, o relación de compresión, para que coincida la relación de compresión del compresor de tornillo con el ciclo de refrigeración del chiler, puede ayudar mantener la mejor eficiencia operativa del compresor.
• Cuando la distancia que recorre el refrigerante longitudinalmente es constante, estamos hablando de compresores con una relación de compresión también constante, es decir V i constante.
• Cuando con una válvula corredera, logramos cambiar la distancia longitudinal de compresión, podemos cambiar la relación de compresión propia del compresor, es decir variamos V i.
• Los compresores de tornillo, con inyección de aceite tienen un proceso de compresión casi isotérmico, ya que el calor generado por el proceso de compresión es casi disipado por el aceite.
• También, Los compresores de tornillo pueden ser máquinas con relación de compresión fijas.
• Los compresores de tornillo de índice de volumen fijo, ofrecen las ventajas de costos iniciales más bajos, debido a menos solenoides de control, y menos partes móviles.
• La principal desventaja de un compresor de Volumen del tipo fijo, es su incapacidad para cambiar con las condiciones de operación fluctuantes del sistema, lo que resulta en períodos de ineficiencias en el rendimiento.
• Los compresores de tornillo de índice de volumen fijo, tienen un número limitado de incrementos. Algunas clasificaciones típicas de los compresores de tornillo de volumen fijo, tienen los valores de 2.6, 3.6, y 5.0, de relación de volumen.
• A medida que cambia la presión de condensación del sistema, un compresor de tornillo de volumen variable, automáticamente reposiciona el puerto de descarga, reduciendo la posibilidad de sobrecompresión o sub compresión.
• Los compresores de tornillo con índice de volumen variable, son deseables en aplicaciones con una amplia gama de condiciones de succión, o con una gran variación en la presión de descarga.
• La variación de capacidad o de manejo de carga térmica, depende de la cantidad de refrigerante a manejar por el compresor.
• La regulación de capacidad de un compresor de tornillo, se realiza por un mecanismo formado por una corredera deslizante, situada entre los dos tornillos.
• Al moverse la corredera hacia la descarga, aumenta el paso del gas succionado a través de un by pass, que lo retorna hacia la succión, y evita ser comprimido.
• Este método ofrece una buena eficiencia a carga parcial, porque el gas recirculado solo tiene que superar una ligera caída de presión, para desviar de nuevo a la succión, ya que la ranura de recirculación se abre antes de que comience la compresión, evitando una pérdida de energía comprimiendo gas que no se usará.
• Además como la válvula de corredera se mueve, el puerto de descarga radial también se mueve hacia la derecha, es decir ambos puertos se mueven hacia la derecha, pero la distancia entre ambos es constante, manteniendo así aproximadamente la misma relación de volumen, a carga parcial que a carga completa, para una pieza óptima eficiencia de carga.
• La capacidad típica del chiller con compresor de tornillo, oscila entre 700KW y 1000KW.
• El chiller con compresor de tornillo, es hasta un 40% más pequeño y ligero que las máquinas centrífugas.
• El chiller con compresor de tornillo, tiene una Estructura simple, pocas piezas, pocas piezas de desgaste y larga vida.
• El chiller con compresor de tornillo, tiene una operación estable a baja carga, con Regulación continua en el rango de 10% al 100%, alta eficiencia bajo carga parcial y ahorro de energía.
• El precio del chiller con compresor de tornillo, es más alto que otros tipos de enfriadoras de agua, como aquellas que usan compresor de pistón y scroll.
• El chiller con compresor de tornillo, trabaja a menor velocidad que el enfriador de agua centrífugo.
• El sistema de aceite lubricante en chiller con compresor de tornillo, es complejo y consume mucho aceite.
• En estos enfriadores, el separador de aceite, debe tener una eficiencia superior al 99 por ciento, y se usa para mejorar la efectividad del ciclo de refrigeración.
• Los chiller con compresor de tornillo son silenciosos.
• En comparación con otros tipos de enfriadores, el consumo total de energía de los enfriadores de tornillo de alta calidad, es relativamente pequeño.

Chillers tipo tornillo enfriados por agua y aire:

En esta tabla tenemos modelos de Chillers de tornillo, y sus principales características:

Chiller de Tornillo	Gas del Chiller de Tornillo	Potencia Frigorífica Chiller de tornillo Toneladas Refrigeración (TR)	Refrigeración del Condensador
AquaForce 30XA Carrier	R134a	80- 500 (TR)	Enfriado por aire
AquaForce 30XV Carrier:	R-134a	490 – 1755 (TR)	Enfriado por aire
AquaForce 30HX Carrier.	R-134a	75 – 265 (TR)	Enfriado por Agua
AquaEdge 23XRV Carrier	R-134a	175 – 550 (TR)	Enfriado por Agua
AquaForce 30XW Carrier	R-134a	150 – 400 (TR)	Enfriado por Agua
Chiller York YVAA	R-410A	150 – 575 (TR)	Enfriado por Aire
Chiller York YVFA:	R-410A,	150 – 500 (TR)	Enfriado por Aire
Chiller York YCIV	R-410A	150 – 400 (TR)	Enfriado por Aire
Chiller Trane RTAE	R134a	150 – 300 (TR)	Enfriado por Aire
Chiller Trane RTAC	R-134a.	140 – 500 (TR)	Enfriado por Aire
Chiller Daikin Pathfinder:	R-134a	100 – 565 (TR)	Enfriado por Aire
Chiller Daikin Navigator:	R-134a	120 – 300 (TR)	Enfriado por Aire

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