¿Qué parámetro se refiere la cilindrada del compresor?

Definición básica del desplazamiento del compresor

En el ámbito de la refrigeración y de la maquinaria de fluidos,Desplazamiento del compresorEs el parámetro técnico fundamental para evaluar su capacidad de trabajo. En términos sencillos, la cilindrada se refiere al volumen o a la masa de gas que el compresor descarga en una unidad de tiempo. Constituye una base esencial para la evaluación del rendimiento del compresor, así como para la adecuación del sistema y la selección del equipo.

Diferencia entre la cilindrada teórica y la cilindrada real

En ingeniería, el desplazamiento se suele dividir en dos conceptos: el desplazamiento teórico y el desplazamiento real, que presentan diferencias significativas tanto en su definición como en su cálculo.

• Desplazamiento teórico: También denominado desplazamiento geométrico, se refiere al volumen de barrido que el compresor puede aspirar en condiciones ideales, determinado por sus dimensiones geométricas y su velocidad de giro por unidad de tiempo. Este parámetro depende únicamente del diámetro del cilindro, la carrera, el número de cilindros y la velocidad de rotación del compresor, sin tener en cuenta posibles pérdidas por fugas de gas, calentamiento ni el volumen muerto.
• Desplazamiento real: También denominado caudal de gas o desplazamiento efectivo, se refiere al volumen de gas realmente descargado por el compresor en un intervalo de tiempo unitario bajo las condiciones reales de funcionamiento. Debido a factores como la expansión del gas contenido en el volumen muerto durante la operación, las pérdidas de presión en los procesos de aspiración y descarga, las fugas de gas y el calentamiento del gas por parte de las paredes del cilindro, el desplazamiento real es siempre inferior al desplazamiento teórico.

Factores clave que influyen en el caudal real

La relación entre el desplazamiento real y el desplazamiento teórico se denominaEficiencia volumétricaLos factores que influyen en la magnitud del caudal real abarcan principalmente los siguientes aspectos:

• Volumen de holgura: Pequeño espacio que queda en el cilindro cuando el pistón alcanza el punto muerto superior. Cuanto mayor es el volumen de holgura, más largo resulta el recorrido durante el proceso de expansión y menor es la cantidad de gas fresco aspirado.
• Pérdida por fuga: Incluye las fugas internas y externas de gas causadas por el contacto entre los anillos del pistón y la pared del cilindro, así como por el cierre defectuoso de las válvulas de admisión y de escape.
• Pérdida de presión y calentamientoLa resistencia que se genera cuando el gas atraviesa las válvulas de admisión y de descarga provoca una caída de presión, mientras que el calor de las paredes del cilindro calienta y expande el gas de admisión, lo que reduce la masa real de gas admitida.

Aplicación del parámetro de cilindrada en la ingeniería

La comprensión y el cálculo precisos del desplazamiento volumétrico del compresor son fundamentales para el funcionamiento estable de todo el sistema. En la fase de diseño del sistema, los ingenieros deben determinar el desplazamiento teórico necesario, en función de la capacidad frigorífica o calorífica requerida y teniendo en cuenta la eficiencia volumétrica del compresor, con el fin de seleccionar el equipo adecuado. Asimismo, en el contexto de la amplia aplicación de la tecnología de variación de frecuencia, el ajuste de la velocidad de giro del compresor para modificar su desplazamiento real se ha convertido en el método tecnológico predominante para lograr el ahorro energético y el control preciso de la temperatura en el sistema.