Compresores

UNIDAD 4 COMPRESORES.

4.1 DEFINICION, CLASIFICACIÓN Y PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.

DEFINICION.

Es una máquina de transmisión de potencia cuya función es la de aumentar la presión de un fluido compresible (gases y vapores) y desplazarlo mediante compresión mecánica. En este proceso el fluido cambia de densidad y de temperatura.

¿Cómo funciona?

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. Se diferencian de las bombas en que su fluido de trabajo es compresible y de los ventiladores porque estos no aumentan la presión, densidad o temperatura del fluido de manera considerable.

Principio básico de compresión.

Durante la compresión mecánica de los gases:

• La presión del gas aumenta

• El volumen del gas se reduce

• La temperatura del gas se eleva

P x V = T

P = Presión V = Volumen T = Temperatura

Factores que afectan la compresión

• Temperatura: Altas temperaturas necesitan sistemas de refrigeración, los cuales la mayoría funcionan con agua

• Humedad relativa:

• - La condensación del agua

• - El agua perjudica al aceite y al aire producido.

• Tipo de gas: Hay que asegurarse de que no reaccione con el aceite.

Presión: Vigilar las diferencias entre la presión de descarga y la presión de entrada.

4.2 SITEMAS AUXILIARES.

SISTEMA DE LUBRICACIÓN Los sistemas de lubricación más comunes para compresores son:•Lubricación para salpicadura. Lubricación por gravedad. Lubricación por presión. Lubricación por eyección.

Lubricación por salpicadura En su forma más simple, la biela lleva un vástago que se sumerge dentro del depósito de aceite. De esta forma se crea una niebla de aceite que suministra lubricación a las superficies de los cojinetes y de los cilindros.

Lubricación por presión. El mejor sistema para lubricar las partes móviles de un compresor es por medio de la presión creada por una bomba de lubricación de émbolo o de engranajes. La bomba se diseña siempre con exceso de capacidad de forma que la presión del aceite de lubricación se pueda mantener siempre, incluso cuando el compresor está ya muy gastado

Lubricación por inyección. Algunos tipos de compresores rotativos emplean inyección de aceite para lubricar las piezas que sufren desgaste en la cámara de compresión. Normalmente la presión del aire de descarga se emplea para inyectar el lubricante dentro del compresor. Sin embargo, frecuentemente se emplee una bomba para el transporte interno del aceite

SISTEMAS DE REGULACIÓN.

La capacidad de un compresor debe ajustarse a la demanda real del sistema en todo momento

Existen varios sistemas para controlar el flujo de descarga de los compresores. Ahora bien, el tipo de control a elegir dependerá de las características del compresor, del motor, y desde luego del sistema de aire comprimido. Los sistemas de regulación se clasifican:

a. Control a velocidad constante (carga y descarga).

b.Control a velocidad variable.

c.Control por arranque y parada.

d. Control mixto

4.3 ANALISIS TERMODINAMICO.

El proceso de compresión del aire, responde a las leyes generales de compresión y expansión de los gases, fundamentalmente establecidas por Boyle y Mariotte y Gay Lussac. Responde a la ecuación de estado de gas ideal.

La constante de proporcionalidad R es constante del gas especifico. P es presión absoluta, T la temperatura absoluta y v es el volumen específico. Ley de Boyle y Mariotte A temperatura constante (isotérmica), la presión absoluta de un gas ideal, es inversamente proporcional al volumen Ley de Charles-Gay Lussac. A presión constante (isobárica), el volumen de un gas ideal, es directamente proporcional a la temperatura. De igual manera a volumen constante (isocórica), las presiones son directamente proporcionales a las variaciones de las temperaturas absolutas.

4.4 TIPOS DE COMPORESORES: RECIPROCANTES Y CENTRIFUGOS (AXIAL, RADIAL).

COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO.

Los tipos de desplazamiento positivo son de dos categorías básicas: Reciprocantes y Rotatorias. El compresor reciprocante tiene uno o más cilindros en los cuales hay un pistón o embolo de movimiento alternativo que desplaza un volumen positivo en cada carrera. Los rotatorios incluyen los tipos de lóbulos, espiral, aspas o paletas y anillo de líquido. Cada uno con una carcasa, o con mas elementos rotatorios que se acoplan entre sí, como los lóbulos o las espirales, o desplazan un volumen fijo en cada rotación.

COMPRESORES RECIPROCANTES O ALTERNATIVOS.

Los compresores reciprocantes abarcan desde una capacidad muy pequeña hasta unos 3000 PCMS. Para equipo de procesos, por lo general, no se utilizan mucho los tamaños grandes y se prefieren los centrífugos. Si hay alta presión y un gasto más bien bajo, se necesitan los reciprocantes. El número de etapas o cilindros se debe

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