Compresores

COMPRESORES DE GAS

introducción

la compresión de gases es tan importante en la industria que se estima apropiado dedicar a este tema un breve capitulo. el aire comprimido, a una cierta presión por encima de la atmosférica, tiene muchos usos prácticos, como la operación de pequeños motores de aire y herramientas neumáticas, accionamiento de montacargas especiales, limpieza por chorro de aire, inflado de neumáticos de autos (compresora de aire), rociado de pintura, elevación de líquidos por medios neumáticos y muchas otras aplicaciones industriales especializadas.

aunque nuestra descripción se centrara en la compresión de gases principalmente aire, los resultados obtenidos se aplican en parte a la compresión de vapores.

TIPOS DE COMPRESORES.

hay de dos tipos generales:

El de movimiento alternativo (o de cilindro y embolo)

el de movimiento rotativo (ya sea de acción directa, o bien, centrifuga)

TRABAJO DE UN COMPRESOR

Si la maquina es de tipo rotatorio se considera como un sistema de flujo constante y estado estable, donde la sustancia fluye por un volumen de control cuyas fronteras están en las secciones de succión y descarga. se aplica en este caso la ecuación de energía con flujo constante.

considere un proceso es adiabático, con ∆P=0,∆K≈0; lo anterior da W=-∆H. representamos la masa del fluido que entra y que sale por m´, o bien por m ̇´ si se considera un flujo en particular. entonces:

W=-∆H = -m´C_(p ) (T_2-T_1 )= -m´C_p T_1 (T_2/T_1 -1)

proceso adiabático, gas ideal, ∆K=0

W=(Km´RT_1)/(1-K) [(p_2/p_1 )^((k-1)/k)-1]=

(kP_1 V_1´)/(1-k) [(p_2/p_1 )^((k-1)/k)-1]

proceso isotrópico solamente, gas ideal, ∆K=0

donde V1´ es el volumen a P1 y T1, correspondientes a la masa m´.

si el compresor es de movimiento alternativo, los fenómenos dentro del cilindro, se considera que el compresor tiene un espacio muerto nulo, se realiza trabajo sobre el pistón desde a hasta 1, actuando la presión constante del gas P1; asimismo se efectúa trabajo sobre el pistón desde 2 hasta b por el gas a la presión P2. El trabajo total realizado sobre el gas se ve ahora que es -∫▒VdP, o sea el área detrás de la curva, es decir que a esta integral corresponde al trabajo de aspirar, comprimir (sin flujo) y descargar el gas.

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