¿Qué presión de diseño suele exigirse para la carcasa de un compresor de aire de tornillo?

I. Diferencia entre la presión de servicio y la presión de diseño

Al abordar los requisitos de resistencia a la presión del cuerpo de un compresor de aire de tornillo, es necesario, en primer lugar, precisar…Presión laboralConPresión de diseñoEl concepto de presión de trabajo se refiere a la presión máxima que puede alcanzar la parte superior de la carcasa del equipo en condiciones de funcionamiento normales. En cambio, la presión de diseño es la presión máxima establecida para la parte superior de la carcasa y, por lo general, se especifica junto con la temperatura de diseño correspondiente como una de las condiciones de carga de diseño.

Para garantizar la seguridad, la presión de diseño del recipiente suele ser superior a su presión máxima de servicio. En el diseño de ingeniería, la presión de diseño se establece habitualmente entre 1,1 y 1,25 veces la presión de servicio, o bien se redondea por exceso según las clases de presión normalizadas.

II. Rango de presión de diseño del cuerpo de los compresores de tornillo convencionales

Los requisitos de resistencia a la presión del cuerpo de los compresores de aire de tornillo no son un valor único y fijo, sino que dependen del nivel de presión de descarga del equipo. En los compresores de aire de tornillo industriales más comunes, la presión de descarga suele oscilar entre 0,7 MPa y 1,3 MPa.

• Modelos de baja presión y de media presión convencionalesPara los modelos convencionales cuya presión de descarga se sitúa en torno a 0,8 MPa a 1,0 MPa, el depósito de aceite‑gas o la carcasa se consideran recipientes a presión simples o recipientes a presión convencionales, y su presión de diseño suele establecerse entre aproximadamente 1,0 MPa y 1,3 MPa.
• Modelos de media y alta presiónPara los compresores de aire de tornillo de media y alta presión cuya presión de descarga alcanza 1,3 MPa o superior, la presión de diseño del cuerpo se incrementa en consecuencia, situándose habitualmente entre 1,5 MPa y 1,6 MPa, e incluso más; en cada caso, debe ajustarse rigurosamente a su presión de funcionamiento nominal.

Cabe señalar que el cilindro del separador de aceite y gas es la principal pieza de la carcasa que soporta la presión en los compresores de tornillo, y su grado de resistencia a la presión debe cumplir estrictamente las normas nacionales o sectoriales aplicables a los recipientes a presión.

III. Factores clave que influyen en el diseño de la resistencia a la presión del casco

Además de la presión de trabajo básica, el diseño real de resistencia a la presión del casco debe tener en cuenta de manera integral los siguientes factores:

• Selección de materiales: La carcasa suele fabricarse con acero al carbono o acero inoxidable. La resistencia a la fluencia, la resistencia a la tracción y la calidad de la soldadura del material determinan directamente la capacidad de carga a presión final de la carcasa.
• Factor de seguridad: En el cálculo de diseño, es indispensable introducir un factor de seguridad. De acuerdo con las normas pertinentes para el diseño de recipientes a presión, la relación entre el esfuerzo admisible del material a la temperatura de diseño y el factor de seguridad constituye el criterio fundamental para determinar el espesor de la pared del recipiente.
• Entorno de trabajo: Si el equipo se encuentra en un entorno de alta temperatura, alta humedad o con gases corrosivos, la resistencia a la presión del recubrimiento podría reducirse debido a la corrosión del material o a la fluencia a altas temperaturas; por ello, durante el diseño debe preverse un margen de seguridad frente a la corrosión.

IV. Accesorios de seguridad y mantenimiento diario

El diseño de resistencia a la presión del cuerpo es fundamental; sin embargo, en la operación real, es indispensable contar con dispositivos de seguridad bien diseñados para prevenir el sobrepresión. En el cuerpo de los compresores de tornillo se debe instalar un dispositivo debidamente verificado.Válvula de seguridadYSensor de presión.

La presión de apertura de la válvula de seguridad suele establecerse en aproximadamente 1,1 veces la presión de trabajo nominal del equipo. Cuando la presión del sistema se eleva de manera anormal hasta alcanzar el valor ajustado de la válvula de seguridad, esta se abre automáticamente para liberar la sobrepresión, protegiendo así la carcasa contra deformaciones o roturas causadas por una presión excesiva. Asimismo, las empresas deben realizar periódicamente inspecciones visuales de la carcasa, mediciones de espesor y verificaciones de la válvula de seguridad, a fin de garantizar que su resistencia a la presión se mantenga siempre en un estado seguro y controlado.