¿Cómo funciona un compresor de tornillo y cuál es su ciclo de compresión?

Un compresor de tornillo es una máquina de desplazamiento positivo rotativo que comprime aire mediante dos rotores helicoidales entrelazados (macho y hembra) que giran en sentido contrario dentro de una carcasa. El ciclo de compresión tiene tres fases: admisión, donde el aire entra por la abertura de succión y llena los espacios entre los filetes de los rotores; compresión, donde al girar los rotores los espacios entre filetes disminuyen progresivamente, comprimiendo el aire atrapado; y descarga, donde el aire comprimido es expulsado por la abertura de descarga hacia el separador aceite-aire. A diferencia de los compresores alternativos, el proceso es continuo y sin válvulas de admisión y descarga en el elemento compresor, lo que reduce las pulsaciones y el mantenimiento de estas partes.

¿Cuál es la diferencia entre eficiencia isentrópica y eficiencia volumétrica en un compresor de tornillo?

La eficiencia isentrópica compara el trabajo real que consume el compresor con el trabajo mínimo teórico necesario para comprimir el gas isentrópicamente (sin pérdidas). Una eficiencia isentrópica alta significa que el compresor desperdicia poco trabajo en calor de fricción, fugas internas y turbulencias. La eficiencia volumétrica compara el caudal real de aire entregado con el caudal teórico calculado en base a la cilindrada y velocidad de rotación. Las pérdidas volumétricas se deben principalmente a fugas de aire comprimido de regreso hacia la zona de baja presión a través de las holguras entre los rotores y la carcasa. En compresores de tornillo bien mantenidos la eficiencia volumétrica suele ser superior al 85-95%; su degradación es señal de desgaste de rotores o deterioro de los sellos de los extremos del eje.

¿Cuáles son las causas más frecuentes de sobrecalentamiento en compresores de tornillo?

El sobrecalentamiento en compresores de tornillo puede tener varias causas: aceite lubricante con nivel bajo o degradado (el aceite cumple funciones de lubricación, sellado y refrigeración en compresores de tornillo inundados en aceite); válvula termostática defectuosa que no habilita correctamente el circuito de enfriamiento del aceite; refrigerador de aceite sucio u obstruido que no evacúa el calor adecuadamente; filtro de aceite colmatado que restringe el flujo y reduce la refrigeración; temperatura ambiente excesivamente alta o ventilación insuficiente en el cuarto de compresores; relación de presión demasiado alta (presión de descarga muy superior al diseño); y fallas en el motor de enfriamiento del postenfriador o del cooler de aceite. El monitoreo de la temperatura de descarga del elemento compresor es el parámetro de alarma más importante para detectar sobrecalentamiento de forma temprana.

¿Cómo se aplica la termografía infrarroja al mantenimiento predictivo de compresores de tornillo?

La termografía infrarroja en compresores de tornillo se aplica principalmente para: detección de hot spots en conexiones eléctricas del motor y panel de control (conexiones flojas o con alta resistencia de contacto); verificación del perfil de temperatura del refrigerador de aceite y el postenfriador (zonas obstruidas aparecen como sectores fríos); inspección de cojinetes del motor y la unidad de compresión desde el exterior de la carcasa (temperaturas elevadas indican deterioro); detección de fugas de aire comprimido caliente a través de juntas o válvulas defectuosas; y verificación del funcionamiento correcto de la válvula termostática (debe mostrar una diferencia de temperatura clara entre las líneas de bypass frío y caliente según la temperatura de operación). Las imágenes se documentan en un informe con referencia al punto medido, temperatura, emisividad configurada y diagnóstico.

¿Qué parámetros monitorea el PLC de un compresor de tornillo y cómo se interpreta su lógica de control?

El PLC de un compresor de tornillo moderno monitorea y controla: presión de descarga (el parámetro de control principal, que activa y detiene el compresor o regula su carga mediante un VFD), temperatura de descarga del elemento compresor (alarma y paro por alta temperatura), temperatura del aceite (alarma por temperatura baja que puede causar condensación de agua en el aceite), diferencial de presión en los filtros de admisión, separador y aceite (indica saturación y necesidad de reemplazo), nivel de aceite, corriente del motor y horas de operación para el plan de mantenimiento. La lógica PID regula la presión de descarga actuando sobre las mariposas de regulación de carga o la frecuencia del VFD para mantener la presión dentro del rango de consigna. El diagnóstico de fallas se realiza leyendo los códigos de error del controlador y trazando el histórico de alarmas.

¿Cuál es la diferencia entre un compresor de tornillo inundado en aceite y uno de tornillo libre de aceite?

En un compresor de tornillo inundado en aceite (oil-injected), se inyecta aceite directamente en el elemento compresor durante la compresión. El aceite cumple tres funciones simultáneas: lubrica los rotores y cojinetes, sella las holguras entre los rotores y entre los rotores y la carcasa (mejorando la eficiencia volumétrica), y actúa como refrigerante absorbiendo el calor de compresión. El aceite sale mezclado con el aire comprimido y se separa en el separador antes de la descarga. Es la tecnología más extendida por su menor costo y alta confiabilidad. El compresor de tornillo libre de aceite (oil-free) tiene los rotores separados sin contacto entre sí ni con la carcasa (mantenidos por engranajes de sincronización externos), sin inyección de aceite en el elemento; entrega aire sin trazas de aceite. Es imprescindible en aplicaciones donde la contaminación del aire con aceite es inaceptable (industria alimenticia, farmacéutica, electrónica), pero tiene mayor costo y mayor complejidad de mantenimiento.

Curso: Compresores a Tornillos

Instructor : Ing. Alexis Suarez

El participante aprenderá a:

Destinatarios

Ingenieros, técnicos, operadores y personal de mantenimiento involucrado en la selección, instalación, operación, supervisión y mantenimiento de compresores de aire en sectores como la manufactura, la petroquímica, la energía, la minería, la refrigeración y cualquier industria que utilice aire comprimido como fuente de energía.

Metodología

El curso empleará una metodología participativa, combinando exposiciones teóricas con casos de estudio reales. Se utilizarán materiales audiovisuales, diagramas técnicos y ejemplos de la industria para facilitar la comprensión.

Se fomentará la interacción entre los participantes para el intercambio de experiencias y el aprendizaje colaborativo, con un enfoque particular en la aplicación de las técnicas de mantenimiento predictivo.

Antecedentes exitosos de este curso

El curso fue realizado en diciembre 2025 para ocho personas de las empresas RM Ingeniería SAS, Industrias Kras y Andina Turbomecanica Chile quienes calificaron al curso con un promedio «Muy Bueno» (4 de 5) y comentarios como «Excelente servicio y las respuestas de parte del profe siempre fueron correctas y oportunas».

Acerca del instructor

Ing. Alexis Suarez

Ingeniero Mecánico con cuarenta y dos años de experiencia en Ingeniería de Equipos Rotativos, Ingeniería de Mantenimiento/Confiabilidad, Gerencia de Proyectos y Mantenimientos Mayores.
Ha trabajado en las empresas PEMEX, Petrotrin, Orazul Perú, y Geopark entre otras.
En el área de mantenimiento, responsable por el diseño de estrategias, coordinación de procura de materiales, planificación, programación y ejecución de actividades de mantenimientos mayores de motocompresores reciprocantes desde 350 a 5500 HP, turbogeneradores industriales desde 2 a 170 Mw, turbocompresores centrífugos dese 2500 a 38000 HP, entre otros proyectos.

Temario

Ciclo de Compresión en un Compresor de Tornillo
Comparación entre Eficiencia Isentrópica y Eficiencia Volumétrica en Compresores de Tornillo
Eficiencia Isentrópica
Eficiencia Volumétrica
Eficiencia Isentrópica y Eficiencia Volumétrica en Compresores de Tornillo
- Qué mide
- Factores que la afectan
- Impacto en el rendimiento
Operación de compresores de tornillo
- Procedimiento detallado
- Inspección previa a la puesta en marcha
- Prueba en vacío
- Prueba en carga
- Drenaje del condensado
- Seguridad
- Mantenimiento preventivo
- Manejo de emergencias
Problemas: Causas / Impacto / Soluciones
- Desgaste excesivo de los rotores y tornillos
- Fallas en los rodamientos o baleros
- Fugas de aire
- Sobrecalentamiento del compresor
Aspectos clave en inspecciones visuales de compresores de tornillos
- Nivel y calidad del aceite
- Fugas
- Vibraciones y ruidos anormales
- Limpieza del equipo y entorno
- Correas y acoplamientos (si aplica)
- Paneles de control y medidores
- Conexiones eléctricas
Mantenimiento preventivo
- Cambio de aceite
- Reemplazo de filtros
- Limpieza y mantenimiento de componentes
- Pasos para ajustar la tensión de las correas
- Verificación de correas y tensiones
- Alineación de la polea
- Medición de la tensión
- Revisión después del primer uso
Mantenimiento correctivo
- Reemplazo de rodamientos
- Reemplazo de retenes y juntas
- Reparación de daños en el motor
- Revisión y reparación de la válvula termostática
- Revisión y reparación del sistema de control
Inspecciones y pruebas
- Inspección diaria
- Prueba de funcionamiento
- Inspección de la calidad del aire comprimido
Recomendaciones de los fabricantes para tipos de mantenimientos
- Mantenimiento diario
- Mantenimiento preventivo menor
- Mantenimiento preventivo mayor
- Mantenimiento mayor (overhaul)
Mantenimientos predictivos
- Análisis de vibraciones
- Termografía infrarroja
- Requisitos para el análisis de resultados de exámenes de laboratorio de aceite
- Inspecciones de monitoreo acústico y ultrasonido
- Análisis de resultados y límites condenatorios y normas
- NDT – partículas magnéticas
- Monitoreo de parámetros en compresores de tornillo
Sistema de control
- Conceptos básicos
- Protocolo de comunicación
- PLC / VFD
- Flujo lógico de control
- Croquis textual de flujo de control
- Tipos de sensores comandados por PLC
- Consideraciones al elegir sensores para PLC
- Ejemplo clásico de sensores
- Interpretación paso a paso de croquis textual de flujo de control
- Controlador lógico programable (PLC) para comandar un compresor de tornillo
- Algoritmo PID
- Objetivo de diagnóstico de control
- Desglose de componentes de señales
- Guía de troubleshooting