¿Por qué el compresor de tornillo es una opción preferida para el suministro de aire industrial?

Compresores de aire en constante funcionamiento en las plantas de fabricación

Esas fábricas que operan de forma ininterrumpida y requieren un suministro continuo de aire a sus sistemas para garantizar el funcionamiento fluido de sus operaciones deben contar con compresores de tornillo. Su diseño rotativo asegura un flujo de aire ininterrumpido y una entrega constante de aire, evitando el sobrecalentamiento. Los compresores de pistón necesitan pausas operativas y períodos de enfriamiento, mientras que los compresores de tornillo funcionan de forma continua, tanto de día como de noche y durante largos ciclos operativos, incluso los fines de semana. Este patrón ha sido comprobado en la industria automotriz y en la industria farmacéutica, donde las paradas de producción generan pérdidas enormes, como las descritas en el estudio del Instituto Ponemon de 2023, que señala pérdidas de 740 000 dólares por hora debido a interrupciones en la producción. Su diseño contribuye a mantener vibraciones bajas y desgaste reducido de los componentes, evitando así mantenimientos frecuentes y problemas gracias a las alarmas de mantenimiento integradas. Las horas de operación en las que la máquina permanece disponible son precisamente las horas durante las cuales se suministra aire comprimido a todo el proceso productivo. En cierto momento, en muchas operaciones industriales estas máquinas han dejado de ser simplemente una herramienta y se han convertido en parte integral del proceso de simplificación funcional.

La fiabilidad ha demostrado ser de 20 a 30 años, en promedio, con interrupciones no programadas menores.

Los compresores de tornillo tienen una vida útil promedio de aproximadamente 20 a 30 años antes de requerir reparaciones importantes. Esto se debe a su diseño robusto, a la circulación eficiente del aceite y al mantenimiento realizado en las máquinas. Se ha determinado que los compresores de tornillo poseen un 40 % menos de piezas móviles en total que los compresores de pistón más antiguos. Durante las revisiones técnicas (programadas cada aproximadamente 8.000 horas de funcionamiento), los técnicos no desmontan completamente la unidad, sino que únicamente sustituyen los filtros, rellenan el lubricante y verifican la tensión de las correas. Muchos informes de fábrica respaldan esta práctica. Las averías imprevistas representan, en promedio, menos del 1 % anual en todos los sectores industriales. Los rotores más nuevos y en mejor estado, junto con los sistemas inteligentes de monitorización y la detección remota —que notifican a los operadores cuando comienza a producirse algún fallo— han reducido considerablemente lo que solía ser un problema grave e incontrolable. Muchas instalaciones han informado que, en promedio, logran evitar costos elevados de reparación y obtienen veinte años de servicio útil de estas unidades.

Ahorro de costes con control inteligente y eficiencia energética con compresores de tornillo

Adaptación de la carga con accionamiento de velocidad variable (VSD)

Los compresores de tornillo ahora pueden incorporar tecnología de variador de frecuencia (VFD, por sus siglas en inglés), que ajusta la velocidad del motor según la demanda y, por lo tanto, permite determinar el control más eficiente del caudal de aire requerido. Por otro lado, los compresores tradicionales de velocidad fija se encienden y apagan cíclicamente y desperdician mucha energía al operar por debajo de su capacidad máxima. La tecnología VFD reduce el desperdicio de energía asociado al aire comprimido y elimina las molestas fluctuaciones de presión. La mayoría de los compresores antiguos desperdician energía como consecuencia de la demanda variable, hasta un 20 % o un 40 %. La tecnología VFD reduce e incluso elimina la necesidad de hacer funcionar los compresores de forma cíclica o de aumentar su tamaño para gestionar la presión. Esta tecnología, a su vez, reduce el consumo energético, prolonga la vida útil de los componentes del compresor e incluso disminuye la exigencia sobre dichos componentes. La mayor ventaja de la tecnología VFD es que permite alcanzar un mayor nivel de sostenibilidad ante las demandas variables propias de las operaciones por lotes y estacionales.

Compresores de tornillo frente a compresores de pistón: datos industriales reales muestran un ahorro energético medio del 35 %

Los datos de campo indican que los compresores de tornillo ahorran, en promedio, un 35 % más de energía que los compresores de pistón. Esto se debe a tres razones principales:

1. Movimiento rotativo continuo: esto significa que no hay picos de energía como los causados por el movimiento alternativo.

2. Gracias a tecnologías avanzadas de sellado, las pérdidas por fricción se reducen en un 15 % o más. Lo mismo ocurre con las fugas de aire y los juegos internos.

3. Los compresores de tornillo generan menos calor y gestionan mejor el calor térmico. Esto también implica una mayor eficiencia bajo cargas elevadas.

Tras la sustitución, las plantas manufactureras de los sectores de procesamiento de alimentos y automoción logran un ahorro energético del 30-40 %. Es la integración de compresores de tornillo con estrategias de control modernas la que permite alcanzar ahorros energéticos basados en el diseño y el control, así como la sostenibilidad. Esto significa una reducción de los costes energéticos y el cumplimiento de los objetivos de sostenibilidad.

Bajo costo total de propiedad: mantenimiento, vida útil y eficiencia del diseño
Potencial de beneficio para compresores de tornillo inundados de aceite y sin aceite

Con los compresores de tornillo, el costo inicial de la máquina es menos importante que su diseño adecuado para la aplicación específica durante toda su vida útil, especialmente en relación con los estándares de calidad del aire. Las unidades de inyección de aceite parecen más económicas de adquirir, pero generan varios costos recurrentes significativos, como los cambios regulares de aceite y el reemplazo de los costosos filtros coalescentes. Además, en caso de contaminación por aceite, pueden surgir costos elevados de limpieza. Por otro lado, las unidades sin aceite eliminan todos los costos y problemas asociados al aceite. Asimismo, los intervalos de mantenimiento pueden extenderse con las unidades sin aceite, generalmente a la mitad o a un tercio de lo requerido con los diseños de inyección de aceite, aunque el costo inicial de adquisición de la unidad sea mayor. Muchos clientes consideran que este es un intercambio favorable.

Para la mayoría de los sectores industriales, los compresores de tornillo sin aceite ofrecerán una mayor rentabilidad, especialmente en aquellos sectores que requieren una calidad de aire conforme a la norma ISO 8573-1 Clase 0. Estos compresores sin aceite garantizan una calidad de aire que evita la contaminación de los productos. Según un estudio reciente del Instituto Ponemon, el coste medio para una empresa cuando se produce una contaminación de productos asciende a aproximadamente 740 000 USD, sin tener en cuenta el coste del compresor sin aceite. Además, no hay costes adicionales por actualizaciones del sistema de filtración, ya que los compresores sin aceite no requieren aceites. En procesos donde la pureza del aire no es tan crítica, los compresores de inyección de aceite siguen siendo una opción viable para la mayoría de los sectores industriales. Los intervalos de mantenimiento de los compresores de inyección de aceite son flexibles y, por lo general, se ajustan al presupuesto operativo.

Suministro continuo y estable de aire comprimido para aplicaciones industriales sensibles

Presión y caudal estables para procesos que requieren alta precisión (CNC, automatización, embalaje)

Los compresores de tornillo proporcionan un flujo de aire comprimido mucho más suave y constante que los compresores de pistón, lo que significa que presentan menor variación de presión, un factor crítico en muchas aplicaciones de mecanizado CNC, automatización robótica y embalaje de alta velocidad. Si la presión del aire suministrado a un proceso es demasiado alta o demasiado baja, pueden surgir problemas como mediciones inexactas de piezas, ensamblaje incorrecto de componentes o incluso la falla total de los sellos neumáticos. Las válvulas neumáticas deben operarse con una presión precisa, los láseres requieren un flujo de aire estable para cortar y las condiciones de vacío deben mantenerse durante todo el proceso de fabricación. Detener la producción en una planta resulta muy costoso, y un estudio sobre la fiabilidad de los compresores de aire en la fabricación automotriz, publicado en IMPO en 2023, estimó que los fabricantes automotrices podrían incurrir en pérdidas de hasta 50 000 dólares estadounidenses por cada hora de parada productiva.

Compresores de tornillo sin aceite Clase 0 para alimentos, farmacia, electrónica y más

Para lograr una pureza del aire de hasta 0,01 mg/m³, las industrias que no pueden tolerar ninguna contaminación por hidrocarburos confían en compresores de tornillo sin aceite certificados Clase 0. A este nivel, no existe riesgo de crecimiento microbiano sobre comprimidos recubiertos, ni de uniones soldadas defectuosas en ensamblajes electrónicos, ni de sabores extraños en productos alimenticios y bebidas. En cuanto a la filtración de partículas hasta de 0,01 micras, su aire es un 99,99 % más limpio que el de los compresores lubricados. La revisión de 2023 del Informe Técnico ISO ISO TR 8573-9 establece que su aire es un 99,99 % más limpio que el de los compresores lubricados. Estos compresores también cumplen con las disposiciones de la FDA 21 CFR Parte 11 y del Anexo 1 de las Buenas Prácticas de Manufactura (GMP) de la UE, razón por la cual empresas sensatas de diversos sectores los están adoptando. Asimismo, requerirán menos actualizaciones de los sistemas de filtración, ya que resulta menos costoso mantener un nivel de filtración más bajo que reemplazarlo.

Preguntas frecuentes  

¿Cuál es la ventaja de un compresor de tornillo frente a un compresor de pistón?

La ventaja del compresor de tornillo es que puede utilizarse de forma continua en procesos críticos de fabricación. Esto se debe a que los compresores de tornillo proporcionan un flujo de aire suave y continuo sin riesgo de sobrecalentamiento ni pérdida de potencia.

¿Cuántos años funcionan los compresores de tornillo antes de presentar una avería?

Las averías de rendimiento en un compresor de tornillo suelen producirse tras 20 a 30 años de servicio. Esto se atribuye a su buena construcción, a la presencia de sistemas eficientes de distribución de aceite y a prácticas rutinarias y adecuadas de mantenimiento.

¿Cuál es la ventaja de incorporar tecnología de variador de frecuencia (VFD) en los compresores de tornillo?

La presencia de tecnología VFD significa que el compresor de tornillo puede operar con máxima eficiencia. Esto se debe a que el compresor puede adaptarse a las demandas actuales, eliminando el uso innecesario de energía y los picos de presión, y minimizando el desgaste de las piezas.

¿Por qué las industrias eligen compresores de tornillo sin aceite frente a los lubricados con aceite?

En industrias como la electrónica, la alimentaria y la farmacéutica, donde la pureza del aire es de gran importancia y suponen una preocupación los costes de mantenimiento relacionados con el aceite y la contaminación por aceite, optan por utilizar compresores de tornillo sin aceite en lugar de los lubricados con aceite.