Compresores

UNIDAD 2

COMPRESORES

Son equipos que incrementan la presión de un gas, un vapor o una mezcla de gases y vapores. La presión del fluido se eleva reduciendo el volumen específico del mismo durante su paso a través del compresor.

Tipos de compresores

Según la forma de compresión se clasifican en:

a. Compresores de Desplazamiento Positivo:

Son compresores de flujo intermitente, que basan su funcionamiento en tomar volúmenes sucesivos de gas para confinarlos en un espacio de menor volumen.

b. Compresores Dinámicos:

Son máquinas rotatorias de flujo continuo en la cual el cabezal de velocidad del gas es convertido en presión

Compresor reciprocante o desplazamiento positivo.

Es un compresor de desplazamiento positivo, en el que la compresión se obtiene por desplazamiento de un pistón moviéndose lineal y secuencialmente de atrás hacia adelante dentro de un cilindro; reduciendo de esta forma, el volumen de la cámara (cilindro) donde se deposita el gas

Tipos de compresores reciprocantes

a. Simple Etapa:

Son compresores con una sola relación de compresión, que incrementan la presión una vez; solo poseen un depurador interetapa, un cilindro y un enfriador inter etapa (equipos que conforman una etapa de compresión) generalmente se utilizan como booster en un sistema de tuberías

b. Múltiples Etapas:

Son compresores que poseen varias etapas de compresión, en los que cada etapa incrementa progresivamente la presión hasta alcanzar el nivel requerido. El número máximo de etapas, puede ser 6 y depende del número de cilindros

c. Balanceado - Opuesto:

Son compresores separables, en los cuales los cilindros están ubicados a 180º a cada lado del frame.

d. Integral:

Estos compresores utilizan motores de combustión interna para trasmitirle la potencia al compresor; los cilindros del motor y del compresor están montados en una sola montura (frame) y acoplados al mismo cigüeñal

e. Separable:

En este equipo, el compresor y el motor poseen cigüeñales y monturas diferentes acoplados directamente. Generalmente, vienen montados sobre un skid y pueden ser de simple o múltiples etapas

Características de un compresor reciprocante

De acuerdo con la aplicación de los compresores se deben definir sus características de diseño de instalación y de mantenimiento guardando una delicada relación entre el trabajo a realizar, la eficiencia y rendimiento del equipo, los estándares de conservación ambiental y la economía en los diferentes procesos.

Características técnicas

a. La Potencia o capacidad determinada en caballos de fuerza (Hp) o Kilowatios hora (Kw/h) y determina la cantidad de trabajo por unidad de tiempo que puede desarrollar el compresor. En refrigeración esta medida por lo general se especifica en British Thermal Unit por hora (Btu/h) o Kilo calorías hora que equivale a la cantidad de calor que el compresor es capas de remover en una hora.

b. La Tensión de trabajo o diferencia de potencial de corriente alterna medida en voltios (VAC) cuando el compresor funciona movido por una motor eléctrico, y puede ser desde monofásico a 110V o 220 V hasta trifásico a 360V, 400V, 460V o 575V; esta es suministrada como un servicio público o generada localmente.

c. La Frecuencia (Hz) es la variación por segundo de la polaridad de la corriente estandarizada en 50 Hz para Europa y otras zonas industrializadas y 60 Hz para gran parte de Latinoamérica incluida Colombia.

a. El Coeficiente de Operación (COP) corresponde a la relación entre el efecto refrigerante neto o calor que absorbe el refrigerante del producto y el proceso de compresión o calor que absorbe el refrigerante en el compresor, esta medida determina la eficiencia neta del trabajo del compresor que debe ser un valor mayor a 3 para que el efecto de evaporación sea mayor que el efecto de la compresión y se dé el efecto refrigerante en el equipo.

b. Rendimiento Energético (EER) es la relación entre la Potencia mecánica del compresor y la potencia eléctrica dada en Btu/Wattios hora, indica la cantidad de calor transformado por energía eléctrica consumida.

Partes de un compresor reciprocante separable

a. Cilindro: es el recinto por donde se desplaza un pistón. Su nombre proviene de su forma, aproximadamente un cilindro geométrico.

Los cilindros para compresores usados en el proceso industrial son separables desde el armazón. Un requerimiento de API 618 es que los cilindros deben estar equipados con camisas reemplazables (Referencia [2] Pág. 67). El propósito de las camisas es proveer una superficie renovada. Esto salva el costo de un cilindro completo antes de que se perfore por desgaste o ralladuras. Los cilindros son fabricados de una selección de materiales para particulares presiones y gases. Generalmente estas son fabricadas de fundición de hierro.

b. Pistón: El pistón es una de las partes más simples, pero tiene la principal función de todas las partes del compresor, que es trasladar la energía desde el cigüeñal hacia el gas que se encuentra en los cilindros.

El pistón posee rines de aceite y de presión. Este tipo de pistón es flotante. La designación y materiales usados para los pistones varían con la marca, el tipo, y aplicación del compresor. Estos son designados acorde al diámetro del cilindro, presión de descarga, velocidad de rotación del compresor, capacidad del compresor y requerimiento de carga del pistón.

c. Anillos del pistón

En los compresores reciprocantes se emplean anillos de compresión, anillos de aceite y anillos montantes. Los anillos de compresión se utilizan en todos los casos, mientras que el empleo de los anillos de lubricación y de los montantes dependerá del tipo de compresor y su servicio.

d. Empaquetadura del vástago del pistón

Los compresores que poseen pistones de doble acción, que son impulsados por medio de una cruceta al vástago del pistón, necesitan de un sellado en lado cigüeñal para evitar fugas de presión del gas hacia el espaciador por eso se necesita una empaquetadura.

En las empaquetaduras se emplean los

...