{"id":26444,"date":"2026-11-03T10:04:49","date_gmt":"2026-11-03T02:04:49","guid":{"rendered":"https:\/\/nxcompressor.com\/?p=26444"},"modified":"2026-11-05T14:28:23","modified_gmt":"2026-11-05T06:28:23","slug":"how-does-an-oil-free-rotary-screw-air-compressor-work","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nxcompressor.com\/es\/how-does-an-oil-free-rotary-screw-air-compressor-work\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo funciona un compresor de aire de tornillo rotativo sin aceite?"},"content":{"rendered":"

El aire comprimido es el servicio que la mayor\u00eda de las plantas dan por sentado como gratuito hasta que se rechaza un lote. Un aerosol de aceite, invisible en un man\u00f3metro, puede estropear una l\u00ednea de producci\u00f3n alimentaria, contaminar una zona de envasado est\u00e9ril o arruinar una oblea, y ese riesgo ha llevado a un n\u00famero cada vez mayor de compradores a optar por compresores exentos de aceite<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Un compresor de aire de tornillo rotativo sin aceite comprime el aire entre dos rotores helicoidales entrelazados que nunca entran en contacto entre s\u00ed ni con la carcasa, por lo que no se necesita aceite en la c\u00e1mara de compresi\u00f3n para lubricar las superficies ni sellar los huecos. Las holguras mecanizadas con precisi\u00f3n, un par de engranajes de sincronizaci\u00f3n y los recubrimientos de los rotores para funcionamiento en seco mantienen los rotores sincronizados y limitan las fugas. Dado que un elemento seco solo tolera una relaci\u00f3n de presi\u00f3n de aproximadamente 3,5, el aire se comprime en dos etapas con un intercooler entre ellas; a continuaci\u00f3n, se enfr\u00eda y se descarga como aire sin aceite.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En los apartados siguientes se describe el recorrido del aire desde el filtro de entrada hasta la brida de descarga y, a continuaci\u00f3n, se analiza el coste de dicha configuraci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

\"Compresores<\/figure>\n\n\n\n

\u00bfLos compresores de aire de tornillo rotativo son sin aceite?<\/h2>\n\n\n\n

No, no por defecto. El tornillo rotativo es un tipo de dise\u00f1o de m\u00e1quina, no una clasificaci\u00f3n de pureza. La misma geometr\u00eda de doble rotor se fabrica en versiones con inyecci\u00f3n de aceite y sin aceite, y la diferencia radica en si se inyecta lubricante en la c\u00e1mara de compresi\u00f3n. El t\u00e9rmino \u00absin aceite\u00bb se refiere al lugar donde se almacena el aceite, no a si la m\u00e1quina contiene aceite en absoluto.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En un compresor con inyecci\u00f3n de aceite, el aceite pulverizado en la malla del rotor sella los huecos de holgura, disipa el calor de la compresi\u00f3n y lubrica los cojinetes, raz\u00f3n por la cual una etapa alcanza entre 7 y 13 bar a unos 80 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n

Donde el petr\u00f3leo sigue funcionando<\/h3>\n\n\n\n

El aceite sigue lubricando los engranajes de distribuci\u00f3n, los cojinetes de los ejes y la caja de cambios, aislados del flujo de aire mediante juntas laber\u00ednticas y de anillo de carbono, adem\u00e1s de \u2014en muchos dise\u00f1os\u2014 un sistema de alimentaci\u00f3n de aire de barrera que mantiene una ligera presi\u00f3n positiva hacia el c\u00e1rter. Por lo tanto, las filtraciones se dirigen hacia el exterior, no hacia el interior de la c\u00e1mara. Lo que desaparece es el elemento separador, el arrastre y el condensado aceitoso.<\/p>\n\n\n\n

Tres formas de fabricar un compresor de tornillo sin aceite<\/h3>\n\n\n\n
Dise\u00f1o<\/td>\u00bfQu\u00e9 es lo que llena los huecos?<\/td>Etapas de 7 a 8 bar<\/td>Alta de la fase 1<\/td><\/tr>
Tornillo seco, sin contacto<\/td>Espacios reducidos y recubrimiento<\/td>Dos<\/td>De 160 a 180 \u00b0C<\/td><\/tr>
Tornillo lubricado con agua<\/td>Agua inyectada<\/td>Uno o dos<\/td>De 70 a 90 \u00b0C<\/td><\/tr>
Filtros \u00abOil-injected plus\u00bb<\/td>Aceite y, a continuaci\u00f3n, filtraci\u00f3n<\/td>Uno<\/td>Unos 80 \u00b0C<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

La inyecci\u00f3n de agua en lugar de aceite restablece la estanqueidad y la refrigeraci\u00f3n, y permite una relaci\u00f3n de presi\u00f3n m\u00e1s elevada por etapa, pero a\u00f1ade un circuito de tratamiento y un riesgo de proliferaci\u00f3n bacteriana.<\/p>\n\n\n\n

El proceso de compresi\u00f3n, etapa por etapa<\/h2>\n\n\n\n

El aire ambiente filtrado entra en el par de rotores de la primera etapa, se comprime hasta alcanzar una presi\u00f3n de entre 2 y 2,5 bar y se calienta hasta entre 160 y 180 \u00b0C; a continuaci\u00f3n, pasa por un intercooler que reduce su temperatura a entre 25 y 30 \u00b0C y elimina el agua condensada, y, a continuaci\u00f3n, entra en el par de rotores de la segunda etapa, que eleva la presi\u00f3n hasta los 7 a 13 bar finales antes de que un posenfriador lo enfr\u00ede de nuevo.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Admisi\u00f3n y primera etapa<\/h3>\n\n\n\n

El aire pasa por un filtro de entrada dise\u00f1ado para retener part\u00edculas del orden de unas pocas micras y por una v\u00e1lvula de descarga que alterna entre los estados de carga y descarga de la m\u00e1quina. Al no haber una pel\u00edcula de aceite que absorba el calor, la primera etapa alcanza temperaturas mucho m\u00e1s elevadas que su equivalente lubricado, por lo que su carcasa se refrigera mediante camisas de agua o una corriente externa de aceite o aire.<\/p>\n\n\n\n

Refrigeraci\u00f3n intermedia y eliminaci\u00f3n de humedad<\/h3>\n\n\n\n

La refrigeraci\u00f3n entre etapas reduce el trabajo que debe realizar la segunda etapa, protege el elemento de alta presi\u00f3n y condensa gran parte del vapor de agua de entrada, que es recogido por un separador situado aguas abajo.<\/p>\n\n\n\n

Segunda etapa, refrigeraci\u00f3n posterior y descarga<\/h3>\n\n\n\n

El elemento de alta presi\u00f3n lleva el aire enfriado hasta la presi\u00f3n final; a continuaci\u00f3n, un amortiguador de pulsaciones suaviza el pulso de descarga y una v\u00e1lvula de retenci\u00f3n impide el reflujo durante la parada. El posenfriador lleva el aire a una temperatura de aproximadamente 25 \u00b0C por encima de la del medio de refrigeraci\u00f3n, y desde all\u00ed pasa a un secador y a unos filtros, ya que la compresi\u00f3n sin aceite no garantiza la ausencia de agua ni de part\u00edculas.<\/p>\n\n\n\n

Punto en el camino<\/td>Presi\u00f3n<\/td>Temperatura<\/td>\u00bfQu\u00e9 ocurre?<\/td><\/tr>
Alta de la fase 1<\/td>De 2 a 2,5 bar<\/td>De 160 a 180 \u00b0C<\/td>Primera compresi\u00f3n<\/td><\/tr>
Salida del intercooler<\/td>Ligeramente inferior<\/td>De 25 a 30 \u00b0C<\/td>Eliminaci\u00f3n de calor, separaci\u00f3n de condensado<\/td><\/tr>
Alta de la fase 2<\/td>De 7 a 13 bar<\/td>De 140 a 175 \u00b0C<\/td>Compresi\u00f3n final<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
\"El<\/figure>\n\n\n\n

\u00bfPor qu\u00e9 dos fases en lugar de una?<\/h2>\n\n\n\n

Dado que un elemento de tornillo seco carece de una pel\u00edcula de aceite que selle los huecos o disipe el calor, su relaci\u00f3n de presi\u00f3n se limita a unos 3,5 por etapa. Comprimir directamente hasta 7 bar en una sola etapa seca elevar\u00eda las temperaturas del rotor y la carcasa por encima de lo que pueden soportar las holguras y los recubrimientos, por lo que se colocan dos elementos en serie con un intercooler entre ellos.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La relaci\u00f3n de presi\u00f3n es la presi\u00f3n absoluta de salida dividida por la presi\u00f3n absoluta de entrada. Un elemento con inyecci\u00f3n de aceite alcanza una relaci\u00f3n cercana a 13 en una sola etapa; un elemento seco alcanza aproximadamente 3,5. Dividir el trabajo tambi\u00e9n ahorra energ\u00eda, ya que enfriar el aire hasta una temperatura cercana a la ambiente entre etapas acerca el proceso a una compresi\u00f3n isot\u00e9rmica.<\/p>\n\n\n\n

La consecuencia es de car\u00e1cter mec\u00e1nico: dos elementos, una caja de cambios que acciona ambas etapas a partir de un solo motor, tolerancias m\u00e1s ajustadas y un conjunto de mayores dimensiones. Las etapas tambi\u00e9n est\u00e1n sincronizadas, ya que todo lo que entrega la primera etapa debe ser absorbido por la segunda, y el desgaste del revestimiento se manifiesta en forma de desviaciones en la presi\u00f3n entre etapas mucho antes de que se produzca un fallo.<\/p>\n\n\n\n

El interior del bloque compresor: rotores, engranajes de sincronizaci\u00f3n y holguras<\/h2>\n\n\n\n

Un rotor macho con l\u00f3bulos convexos acciona un rotor hembra con ranuras a juego, girando en direcciones opuestas dentro de una carcasa de ajuste preciso. Un par de engranajes de sincronizaci\u00f3n situados en el extremo del eje los mantiene sincronizados, de modo que los l\u00f3bulos pasan entre s\u00ed con un juego que se mide en cent\u00e9simas de mil\u00edmetro, y ese juego, junto con el recubrimiento del rotor, es lo que controla las fugas internas.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A medida que giran los rotores, el espacio entre los l\u00f3bulos y la carcasa se va cerrando, de modo que queda atrapado un volumen fijo de aire, que se desplaza axialmente y se comprime hacia el orificio de descarga. Esa geometr\u00eda determina la tornillo rotativo air end<\/a> la eficiencia, por encima de cualquier otro factor.<\/p>\n\n\n\n

Perfil del rotor y tratamiento superficial<\/h3>\n\n\n\n

Dado que los rotores nunca entran en contacto, las superficies est\u00e1n recubiertas de PTFE, de un material a base de molibdeno o de carbono tipo diamante para reducir la fricci\u00f3n durante el contacto transitorio y proteger el metal base de la corrosi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Engranajes de distribuci\u00f3n, cojinetes y juntas de eje<\/h3>\n\n\n\n

Los engranajes existen porque los rotores no deben accionarse entre s\u00ed. En un elemento con inyecci\u00f3n de aceite, la pel\u00edcula de aceite permite que el rotor macho empuje al hembra, pero un elemento seco se destruir\u00eda en cuesti\u00f3n de segundos con ese contacto. Todos los cojinetes se encuentran en el lado del aceite de los ret\u00e9nes del eje.<\/p>\n\n\n\n

Circuitos de refrigeraci\u00f3n y recuperaci\u00f3n de calor<\/h2>\n\n\n\n

Un compresor de tornillo rotativo sin aceite hace funcionar dos circuitos de refrigeraci\u00f3n independientes. El agua o el aire eliminan el calor del aire comprimido en el intercooler y el posenfriador, as\u00ed como de las carcasas de los elementos, mientras que un peque\u00f1o circuito de aceite enfr\u00eda y lubrica los engranajes y los cojinetes. Ambos nunca se mezclan, y esa separaci\u00f3n es precisamente lo que mantiene el aire libre de aceite.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En las unidades refrigeradas por agua, el circuito suele estar dividido: un circuito da servicio al elemento de baja presi\u00f3n y al intercooler, y otro al elemento de alta presi\u00f3n y al posenfriador.<\/p>\n\n\n\n

Dado que casi toda la potencia del eje se transforma en calor, a menudo se puede recuperar entre el 70 % y el 90 % de esa energ\u00eda en forma de agua caliente a una temperatura de entre 60 y 90 \u00b0C, que se puede utilizar para el lavado o como agua de alimentaci\u00f3n de calderas.<\/p>\n\n\n\n

\"Compresor<\/figure>\n\n\n\n

Qu\u00e9 garantiza realmente la denominaci\u00f3n \u201csin aceite\u201d seg\u00fan la norma ISO 8573-1<\/h2>\n\n\n\n

Garantiza que no se introduzca lubricante alguno en la c\u00e1mara de compresi\u00f3n, y se puede verificar que una m\u00e1quina certificada como \u00abseca\u00bb cumple con la Clase 0 en cuanto a aceite en ISO 8573-1<\/a>, la norma internacional sobre la pureza del aire comprimido. No garantiza que el aire que llega a tu proceso est\u00e9 limpio, ya que el agua, las part\u00edculas y los contaminantes gaseosos constituyen clases distintas dentro de la misma norma.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Clase de petr\u00f3leo<\/td>Contenido total de aceite<\/td>Fuente t\u00edpica<\/td><\/tr>
Clase 0<\/td>Lo establecen el usuario y el proveedor; por debajo de la Clase 1<\/td>Compresi\u00f3n sin aceite certificada<\/td><\/tr>
Clase 1<\/td>0,01 mg\/m\u00b3 o menos<\/td>Sin aceite, o con inyecci\u00f3n de aceite y filtraci\u00f3n completa<\/td><\/tr>
Clase 2<\/td>0,1 mg\/m\u00b3 o menos<\/td>Con inyecci\u00f3n de aceite y filtros coalescentes<\/td><\/tr>
Clase 3<\/td>1 mg\/m\u00b3 o menos<\/td>Con inyecci\u00f3n de aceite, filtraci\u00f3n b\u00e1sica<\/td><\/tr>
Clase 4<\/td>5 mg\/m\u00b3 o menos<\/td>Compresor lubricado sin filtro<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

La distinci\u00f3n que importa desde el punto de vista comercial es la que existe entre \u00absin aceite\u00bb y \u00abt\u00e9cnicamente sin aceite\u00bb; este \u00faltimo se refiere a un compresor con inyecci\u00f3n de aceite seguido de filtros coalescentes y de carb\u00f3n, que puede alcanzar la Clase 1 en condiciones \u00f3ptimas. El rendimiento de los filtros se degrada con el paso del tiempo, y un fallo en el separador provoca que, en cuesti\u00f3n de minutos, se produzca una descarga de aceite hacia la parte posterior del sistema.<\/p>\n\n\n\n

\u00c1mbitos de aplicaci\u00f3n de los compresores rotativos de tornillo sin aceite<\/h2>\n\n\n\n

Se utilizan en cualquier lugar donde el aire comprimido entre en contacto con el producto, el envase, un dispositivo m\u00e9dico o el aliento humano, donde la presencia de una sola part\u00edcula de aceite en forma de aerosol supone el rechazo de todo el lote, m\u00e1s que una simple molestia de mantenimiento.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Industria<\/td>Funci\u00f3n habitual<\/td>\u00bfQu\u00e9 influye en la elecci\u00f3n?<\/td><\/tr>
Alimentaci\u00f3n y bebidas<\/td>Aireaci\u00f3n por contacto directo, moldeo por soplado de PET<\/td>Normas de higiene y riesgo de retirada del mercado<\/td><\/tr>
Farmac\u00e9utico<\/td>Aire para fermentaci\u00f3n, recubrimientos, salas blancas<\/td>Cumplimiento de las buenas pr\u00e1cticas de fabricaci\u00f3n (GMP) y pureza validada<\/td><\/tr>
Electr\u00f3nica<\/td>Aire de sala limpia, manipulaci\u00f3n de obleas, montaje<\/td>L\u00edmites de part\u00edculas y aceite en el punto de uso<\/td><\/tr>
M\u00e9dica y dental<\/td>Aire respirable, esterilizadores, aire para instrumentos<\/td>L\u00edmites reglamentarios sobre el contenido de aceite<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Las desventajas de los compresores de aire de tornillo rotativo sin aceite<\/h2>\n\n\n\n

Las principales desventajas son un precio de compra m\u00e1s elevado, un consumo energ\u00e9tico ligeramente superior por metro c\u00fabico de aire, una mayor sensibilidad al polvo de la entrada y a la calidad de la refrigeraci\u00f3n, y unas reparaciones m\u00e1s costosas cuando falla un elemento o una caja de cambios.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

A igual potencia del motor, el precio de compra suele ser entre un 30 % y un 60 % superior al de una m\u00e1quina con inyecci\u00f3n de aceite, y la potencia espec\u00edfica suele ser entre un 3 % y un 8 % mayor a la misma presi\u00f3n. Las revisiones del bloque compresor requieren un servicio especializado, y el rendimiento a carga parcial solo resulta competitivo con un control de velocidad variable.<\/p>\n\n\n\n

\"Con<\/figure>\n\n\n\n

\u00bfSin aceite o lubricado con aceite? \u00bfCu\u00e1l es mejor?<\/h2>\n\n\n\n

Ninguna de las dos opciones es mejor en teor\u00eda. Si el aire nunca entra en contacto con el producto ni con una persona, un compresor de aire lubricado con aceite<\/a> suele proporcionar el mismo caudal con menos inversi\u00f3n y menos energ\u00eda. Si el aire entra en contacto con el producto, los costes de filtraci\u00f3n, control y riesgo de contaminaci\u00f3n de la v\u00eda lubricada suelen ser superiores a los de la opci\u00f3n sin aceite.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Factor decisivo<\/td>Prefiere los productos sin aceite<\/td>Prefiere los de inyecci\u00f3n de aceite<\/td><\/tr>
El aire entra en contacto con el producto o con el paciente<\/td>S\u00ed<\/td>No<\/td><\/tr>
Riesgos relacionados con la auditor\u00eda o la certificaci\u00f3n<\/td>Alta<\/td>Bajo<\/td><\/tr>
Horas de funcionamiento anuales<\/td>De bajo a moderado<\/td>Muy alta, dominada por la energ\u00eda<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

La electricidad suele ser la partida m\u00e1s importante en el coste del ciclo de vida de un compresor, por lo que una diferencia de eficiencia de entre el tres y el ocho por ciento cobra gran importancia cuando el n\u00famero de horas de funcionamiento es elevado. Esto justifica que se compare el coste total a lo largo de diez a\u00f1os, en lugar del precio de venta. Dentro de la gama de compresores sin aceite, un de una etapa frente a dos etapas<\/a> La comparaci\u00f3n es igual de importante, ya que una m\u00e1quina de dos etapas solo amortiza su coste adicional en funcionamiento continuo.<\/p>\n\n\n\n

Notas sobre el mantenimiento y las especificaciones<\/h2>\n\n\n\n

El mantenimiento pasa de los cambios de aceite a la limpieza de los conductos de aire. El estado del filtro de admisi\u00f3n, la limpieza del enfriador, la integridad del sello del eje, el estado del aceite de la caja de cambios y la evoluci\u00f3n de la presi\u00f3n entre etapas son los cinco factores que determinan si un elemento sin aceite alcanza su vida \u00fatil prevista.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Sustituya los elementos de entrada en funci\u00f3n de la presi\u00f3n diferencial, y no solo seg\u00fan el intervalo de tiempo establecido.<\/li>\n\n\n\n
  2. Limpia el intercooler y el postenfriador seg\u00fan un calendario establecido; hazlo con mayor frecuencia en lugares polvorientos.<\/li>\n\n\n\n
  3. Comprueba si hay fugas en la barrera de aire y en las juntas cada vez que aumente el consumo de aceite de la caja de cambios.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Al especificar los datos, comprueba el caudal suministrado a tu presi\u00f3n real en lugar de a la presi\u00f3n nominal, y solicita datos medidos seg\u00fan las normas de ensayo de aceptaci\u00f3n publicadas por la Asociaci\u00f3n del Sector del Aire Comprimido<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

    \"Compresor<\/figure>\n\n\n\n

    Preguntas frecuentes<\/h2>\n\n\n\n

    \u00bfSe puede hacer funcionar un compresor de aire sin aceite en posici\u00f3n horizontal?<\/h3>\n\n\n\n

    No, si se trata de una m\u00e1quina de tornillo rotativo. El bloque compresor, la caja de cambios y el c\u00e1rter de aceite deben montarse en posici\u00f3n horizontal, ya que si se inclina la unidad, los cojinetes se quedan sin lubricaci\u00f3n y el lado del aire puede inundarse de aceite. A veces, las peque\u00f1as unidades port\u00e1tiles sin aceite est\u00e1n dise\u00f1adas para funcionar en cualquier orientaci\u00f3n, pero es una caracter\u00edstica de dise\u00f1o que hay que confirmar para el modelo concreto.<\/p>\n\n\n\n

    \u00bfCu\u00e1nto tiempo dura un elemento de tornillo sin aceite?<\/h3>\n\n\n\n

    Con aire de entrada limpio, una refrigeraci\u00f3n adecuada y temperaturas estables, un elemento secador suele funcionar entre 40.000 y 60.000 horas antes de que los recubrimientos y las holguras lleguen a un punto en el que el caudal y la eficiencia disminuyan de forma notable. Los arranques en caliente frecuentes y las paradas repetidas por altas temperaturas pueden reducir esa duraci\u00f3n a la mitad.<\/p>\n\n\n\n

    \u00bfPuede funcionar un compresor de tornillo sin aceite a altas temperaturas ambientales?<\/h3>\n\n\n\n

    S\u00ed, es posible, pero hay que seleccionar el modelo adecuado para ello. El rendimiento disminuye a medida que aumenta la temperatura de entrada y se reduce el margen t\u00e9rmico del motor, por lo que una unidad dimensionada seg\u00fan una ficha t\u00e9cnica de 25 \u00b0C no tendr\u00e1 suficiente ventilaci\u00f3n en una sala de m\u00e1quinas a 45 \u00b0C.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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