Compresores Procesos Termicos

Compresores
Generalidades

Generalidades
En

la tecnología moderna, la utilización de gases comprimidos
ha adquirido especial significación en todos los órdenes
industriales.
Es de común aplicación el aire comprimido como elemento
activo para transferir energía a máquinas, dispositivos,
herramientas, etc.



Por

otro lado, la compresión de gases como el oxígeno,
nitrógeno, anhídridocarbónico, etc., es trámite normal en
notable cantidad de procesos de producción.

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Definición y Clasificación
Se designa por compresor a la máquina útil
conducida, que realiza el trabajo de elevar
la presión de un gas.
Estas máquinas se pueden clasificar de
distintas formas. Haremos, a continuación,
una primera clasificación

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Compresor de desplazamiento positivo


Es la máquina en la que losvolúmenes
sucesivos de gas son confinados dentro
de un espacio cerrado y elevados a una
presión mayor.

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Compresor reciprocante
(o alternativo)


Es la máquina de desplazamiento positivo
en la cual el elemento que eleva la presión
es un émbolo con movimiento alternativo.

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Compresor rotativo
 Es la máquina en la cual la compresión y

desplazamiento del gas se efectúa por la
acción positiva delos elementos
rotatorios.

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Otros tipos de compresores
Con una menor aplicación que los
anteriores tenemos:
 de paletas deslizantes
 de anillo
 de rotor helicoidal
 de diafragma centrífugo
 etc.
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Revisión de conceptos fundamentales
 El

proceso de compresión del aire,
responde a las leyes generales de
compresión y expansión de los gases,
fundamentalmente establecidas por Boyle
y Mariottey Guy Lussac.

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Ley de Boyle y Mariotte
A temperatura constante (isotérmica), la presión
absoluta de un gas ideal, es inversamente
proporcional al volumen

p1 V1 p 2 V2
p V constante

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Ley de Boyle y Mariotte

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Ley de Charles-Gay Lussac.
A presión constante
(isobárica), el volumen
de un gas ideal, es
directamente
proporcional ala
temperatura

V11 T11

V22 T22
11

Ley deCharles-Gay Lussac.

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De igual manera
A volumen constante (isocórica), las presiones son
directamente proporcionales a las variaciones de
las temperaturas absolutas

p11 T11

p 22 T22
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Modificación del peso específico
Si en un gas de peso P que ocupa un volumen V1
a una presión p1 manteniendo constante la
temperatura, hacemos variar su presión a p2 su
volumen adquiere el valor V2 por lo que elpeso
específico respectivo asume el valor:

P
 11 
V11

P
 22 
V22

P
V11 
 11

P
V22 
 22

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Calor específico del gas
Se debe recordar que el calor específico del
gas varía con la temperatura y con la
presión a que está sometido.
Calor específico a volumen constante c v
Calor específico a presión constante c p

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Calor específico a volumen constante
A volumen constante, el calorespecífico " cv" de un
gas, es el cociente entre la cantidad de calor
entregado al mismo y el producto de su masa por
el salto de temperatura y representa la cantidad de
calor que es necesario para que un kg de dicho
gas eleve su temperatura en 1°C, manteniendo
constante su volumen e incrementando su presión.

Q vv
 kcal / kg º C
c vv 
m t
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Calor específico a presión constante
A presiónconstante, el calor específico " cp" de un
gas, es el cociente entre la cantidad de calor
entregado al mismo y el producto de su masa por
el salto de temperatura, y representa la cantidad
de calor que es necesario para que un kg de dicho
gas eleve su temperatura en 1 ºC manteniendo
constante su presión e incrementando su volumen.

Q pp
 kcal / kg º C
c pp 
m t
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Valores de cv y cp
En los gases,el valor de "cv" es menor que el de
"cp" y, por ejemplo, para el aire vale:

c vv 0,169 kcal / kg º C
c pp 0,237 kcal / kg º C
Si bien estos valores varían con la temperatura, hasta los 100° C pueden
considerarse constantes.

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Otras consideraciones
En toda transformación de calor a trabajo que se
formula en una masa de gas, la cantidad de calor
entregado al sistema es igual al trabajo...