Compresores Y Turbinas

COMPRESORES Y TURBINAS

NESTOR ALBERTO PUPO JARAMILLO

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE LA PAZ

ESCUELA DE PRODUCCION

TECNOLOGIA EN PROCESOS QUIMICOS INDUSTRIALES

BARRANCABERMEJA

2012

COMPRESORES Y TURBINAS

NESTOR ALBERTO PUPO JARAMILLO

Profesor

STEIVER MONTOYA SILVA

Ingeniero

INSTITUTO UNIVERSITARIO DE LA PAZ

ESCUELA DE PRODUCCION

TECNOLOGIA EN PROCESOS QUIMICOS INDUSTRIALES

BARRANCABERMEJA

2012

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

1. COMPRESORES 11

1.1. CLASES DE COMPRESORES 12

1.1.2. Compresor de émbolo 12

1.1.3. Compresor de tornillo. 13

1.1.4. Sistema pendular Taurozzi 13

1.1.5. Reciprocantes o alternativos. 14

1.1.7. Rotodinámicas o turbomáquina 15

1.2. CURVA CARACTERÍSTICA DE LOS COMPRESORES 15

1.3. MANTENIMIENTO QUE SE REALIZA A LOS COMPRESORES 16

1.4. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA DE LOS COMPRESORES 20

1.4.1. Industria Siderúrgica. 20

1.4.2. Refrigeración 21

1.5. DIAGNOSTICO DE FALLA EN LOS COMPRESORES 21

2. TURBINAS 24

2.1. CLASE DE TURBINAS 25

2.1.1. Turbinas hidráulicas. 25

2.1.2. Turbinas térmicas. 27

2.2. CURVA CARACTERÍSTICA DE LAS TURBINAS. 30

2.3. MANTENIMIENTO QUE SE REALIZA A LAS TURBINAS 31

2.4. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA DE LA TURBINA 36

2.4.1 Diagnostico de fallas de las turbinas 37

CONCLUSIONES 38

BIBLIOGRAFIA 39

GLOSARIO

Turborreactor: es el tipo más antiguo de los motores de reacción de propósito general.

Comprimir: Reducir el tamaño de un archivo para ahorrar espacio o para transmitirlo a mayor velocidad.

Embolo: Barra cuyos movimientos se encuentran limitados a una sola dirección como consecuencia del emplea de guías. Solamente está sometido a esfuerzos de tracción y compresión, es decir, de manera sencilla un pistón.

Vástago: Se denomina vástago al brote que surge en el pie de un tocón de determinadas especies de árboles cortados recientemente.

Pendular: es una forma de desplazamiento que presentan algunos sistemas fiscos como aplicación práctica al movimiento armónico simple

Semiherméticos: en el que el motor se encuentra fuera del flujo del gas de aspiración. El motor es refrigerado mediante ventiladores extremos y flujo de aire definido, gracias a ellos, en la parte de la compresión también se produce un nivel de temperatura relativamente bajo.

Rodete: El rodete es un tipo de rotor situado dentro de una tubería o un conducto y encargado de impulsar un fluido

Álabes: es la paleta curva de una turbomáquina o máquina de fluido rotodinámica. Forma parte del rodete y, en su caso, también del difusor o del distribuidor

Imprescindible: es un adjetivo que hace referencia a aquello de lo que no se puede prescindir.

Salmueras: es agua con una alta concentración de sal (NaCl) disuelta. Existen ríos y lagos salados en donde no hay vida por el exceso de sal y de donde se extrae la salmuera, principalmente para obtener su sal evaporando el agua en salinas.

Freones: Son especies químicamente inertes, no combustionan y son buenos disolventes. Presentan propiedades termodinámicas especiales: son excelentes fluidos térmicos para la fabricación de neveras

Anómala: Irregularidad, anormalidad o falta de adecuación a lo que es habitual

Frigoríficos: La producción de frío en un frigorífico se basa en dos fenómenos físicos de cambio de estado: condensación y evaporación.

Ignición: La Ignición ocurre cuando el calor que emite una reacción llega a ser suficiente como para sostener la reacción química. El paso repentino desde un gas frío hasta alcanzar un plasma se denomina también ignición.

Dínamo: es un generador eléctrico destinado a la transformación de flujo magnético en electricidad mediante el fenómeno de la inducción electromagnética, generando una corriente continua.

RESUMEN

Se analizan los factores que intervienen en el rendimiento interno de una turbina y compresores y a su vez los parámetros de los que dependen en especial el número de escalonamientos.

La aplicación de mantenimiento con control de vibraciones tiene varias ventajas respecto a otros sistemas. Las más importantes se relacionan con la disminución del costo de mantenimiento y con la elevación de la fiabilidad de la maquinaria.

Con la tendencia actual de automatización, a pesar de los beneficios de este sistema, su aplicación está limitada por el poco conocimiento que se tiene del comportamiento vibratorio, la carencia de información sobre los niveles de vibración y de que síntomas producen los daños más frecuentes en las unidades de las turbinas y compresores.

Debido a que los niveles globales son poco informativos, se utiliza la firma espectral como referencia para diagnosticar el estado de los grupos hidroeléctricos.

INTRODUCCION

El siguiente trabajo sobre compresores y turbinas muestra los diferentes tipos de compresores y turbinas que se pueden elegir dependiendo del uso que se requiera.

Teniendo en cuenta que por compresor se entiende como un instrumento mecánico que reduce el volumen ocupado por un gas (aire) a través de cierta presión ejercida sobre él.

Y por turbina se entiende una máquina a través de la cual transita un fluido de manera continua, y que la atraviesa en un movimiento rotativo de un eje.

JUSTIFICACION

La realización de esta investigación es con el fin de dar a conocer cómo actúan, qué son, cómo se clasifican y sus aplicaciones en la industria de los compresores y turbinas.

El aprendizaje principal de este trabajo es realizar el trazado de las curvas características y su análisis correspondiente, para buscar las posibles soluciones o mejorar la eficiencia, mediante la toma de datos experimentales.

OBJETIVOS

Objetivo General

Desarrollar conceptos y habilidades requeridos para el análisis y diseño de sistemas en los que intervienen la comprensión de compresores y turbinas como elemento generador o transmisor de energía.

Objetivos Específicos

Describir las turbinas teniendo en cuenta su función, principios y partes de la misma.

Estudiar y comprender el funcionamiento de los compresores, que son y para que se utilizan.

Comprender la naturaleza de los compresores y turbinas, sus propiedades y unidades y símbolos implicados, para entender su comportamiento.

COMPRESORES

Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.

Al igual que las bombas, los compresores también desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas térmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente, también de temperatura; a diferencia de los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presión, densidad o temperatura de manera considerable.

Los compresores son ampliamente utilizados en la actualidad en campos de la ingeniería y hacen posible nuestro modo de vida por razones como:

Son parte importantísima de muchos sistemas de refrigeración y se encuentran en cada refrigerador casero, y en infinidad de sistemas de aire acondicionado.

Se encuentran en sistemas de generación de energía eléctrica, tal como lo es el Ciclo Brayton.

Se encuentran en el interior de muchos motores de avión, como lo son los turborreactores, y hacen posible su funcionamiento.

Se pueden comprimir gases para la red de alimentación de sistemas neumáticos, los cuales mueven fábricas completas.

CLASES DE COMPRESORES

Hay diferentes clases de compresores, pero todos realizan el mismo trabajo: toman aire de la atmósfera, lo comprimen para realizar un trabajo y lo regresan para ser reutilizado. Entre las clases de compresores se encuentran:

1.1.1. Compresor de desplazamiento positivo. Las dimensiones son fijas. Por cada movimiento del eje de un extremo al otro tenemos la misma reducción en volumen y el correspondiente aumento de presión (y temperatura). Normalmente son utilizados para altas presiones o poco volumen. Por ejemplo el inflador de la bicicleta. También existen compresores dinámicos. El más simple es un ventilador que usamos para aumentar la velocidad del aire a nuestro entorno y refrescarnos. Se utiliza cuando se requiere mucho

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