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Centric Reciprocating Compressor

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Una nueva forma de obtener presión da lugar a una tecnología industrial ecológica

El aire a presión proporciona energía a equipos, herramientas y maquinaria neumáticos. Además, los compresores de aire son partes esenciales de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Un nuevo diseño para estos consumidores de energía altamente ineficientes y de uso tan generalizado puede aumentar de forma importante la sostenibilidad de los sistemas industriales globales.

Tecnologías industriales
Energía

Al comprimir un gas en un volumen menor, aumenta su presión. Los sistemas de aire comprimido son responsables de alrededor del 10 % del consumo de electricidad industrial en los sectores de fabricación en Europa y los Estados Unidos y muchos tienen una eficiencia energética baja. El proyecto CRC, financiado con fondos europeos, tuvo como objetivo abordar este importante problema y contribuir a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de Europa. Los científicos han aprovechado su tecnología céntrica-oscilante o CR patentada para conseguirlo.

Una nueva interpretación de un diseño antiguo aporta numerosas ventajas

Igual que sucede con los compresores de pistón comunes, el compresor CR (CRC, por sus siglas en inglés) es una máquina de desplazamiento positivo. Sin embargo, según el coordinador del proyecto, Tor Arne Hauge de OTECHOS AS, la empresa coordinadora: «En lugar del pistón, la unidad de procesamiento CRC dispone de dos rotores concéntricos que giran de forma coaxial, con dos álabes cada uno de ellos». Entre los álabes adyacentes, se forman cuatro cámaras y cada una de ellas se expande y se contrae (lo cual es análogo a la oscilación) dos veces por revolución, de modo que se producen ocho acciones por revolución, lo cual equivale a ocho cilindros de pistón. A lo que añade: «Los engranajes elípticos permiten obtener una velocidad angular variable única de los rotores, que giran en el mismo sentido pero con un desfase de noventa grados. Al contar con entradas y salidas sin válvulas y muy pocas piezas móviles, la compresión puede efectuarse sin utilizar aceite». Gracias a su diseño único e innovador, el CRC permite reducir el consumo en un 15-20 % respecto a las máquinas convencionales basadas en tornillos y pistones. Hauge y su equipo se vieron gratamente sorprendidos al observar una ventaja adicional importante al repertorio del CRC: descubrieron que funciona igual de bien con gas húmedo, lo cual plantea un problema importante para otros tipos de compresores de desplazamiento positivo.

Tecnología patentada flexible para numerosas aplicaciones

Ahora, Hauge y su equipo buscan colaboraciones para utilizar el CRC en el mercado de los procesos industriales. Al mismo tiempo, trabajan en el diseño de un CRC especializado para soluciones de alta gama. La tecnología CR también ha servido como base de tres aplicaciones más: un motor de combustión interna innovador, el CRE, un regenerador con CR (CRR) y una bomba con CR (CRP). El CRE aúna todas las ventajas del CRC y consume alrededor de un 20 % menos de combustible que un motor de automóvil moderno. Hauge añade: «El CRR es una máquina de expansión que admite altas temperaturas (mayores que 400 °C) y se utiliza principalmente para producir electricidad a partir de la recuperación de calor residual y generar energía geotérmica, bioenergía y energías renovables. Finalmente, la CRP es una bomba rotativa de desplazamiento positivo adecuada para flujos multifásicos. Entre sus ventajas, se encuentran la elevada tasa de flujo y la presión que puede alcanzar en relación con su tamaño».

Una línea integral de productos contribuye a la sostenibilidad

La tecnología CR patentada ahora es el pilar básico de cuatro máquinas importantes para la industria: un compresor, un motor, una bomba y un regenerador. El diseño con pocas piezas móviles necesita una lubricación mínima o nula y permite un aumento de la eficacia energética del orden del 30 % en comparación con las soluciones existentes, lo cual supera con creces el objetivo de la Unión Europea para el 2020, que es del 20 %. Teniendo en cuenta que se espera que solo el mercado global de compresores de aire alcance los 27 000 millones de dólares estadounidenses en 2023, el CRC ha allanado el camino hacia el liderazgo global de OTECHOS en soluciones industriales ecológicas.

Palabras clave

CRC, energía, aire, industrial, desplazamiento, compresor, pistón, bomba, presión, CRE, motor, rotor, patente, céntrico-oscilante (CR), regenerador CR (CRR)

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Tecnologías industriales

9 Septiembre 2014