Compresores

COMPRESORES
Paso 1. Recopilación de los datos para la selección
Masa molar ( lbm / lbf ) | 28,97 |
Gravedad especifica | 1 |
Ro ( ft lbf / lbm.mol.e ) | 1545 |
Coeficiente isentropico (K) | 1,4 |
Constante especifica ( psift2/ lbm.e) | 0,3704 |
Caudal (MMPCDE) | 17,775414 |
T. Pseudocritica (ºR) | 238,5 |
P. Pseudocritica (Psi) | 547 |
Factor acentrico | No hace falta |Condiciones de succión y descarga
Presión de succión (psi) | 14,7 |
Temperatura de succión (ºR) | 545,67 |
Presión de descarga (psi) | 44,1 |

Paso 2. Obtención del coeficiente de presión , velocidad especifica y diámetro especifico
Coeficiente de presión ψ | 0,55 |
Velocidad especifica Ns | 1,00 |
Diámetro especifico Ds | 1,47 |
Eficiencia adiabática η | 0,55 |

Datosobtenidos de la figura 76 para el punto de máxima eficiencia

Paso 3. Verificación del coeficiente de presión
Ψ = 11850 / ( Ns x Ds )2 Ns=100 Ds=1,47 Ns x Ds= 147
Ψ = 118501472 = 0,55

Paso 4. Determinación del caudal manejado en condiciones normales
Pr = PPcr =14,7547 = 0,0269 Z= 0,99 De la figura a30 del Cengel.
Tr = TTcr =545,67238,5 =2,2879
Calculo del caudal manejado
To= 519,67 ºR Qs= PoTo x Zo . To x ZsPs x Qo
Po= 14,7 Qs= 14,7519,67 x 1 . 545,67 x 0,9914,7 x 17,7775414
Zo= 1 Qs= 18,48 MMPCDE
Ts= 545,67 ºR
Ps= 14,7

Paso 5. Calculo del las propiedades del gas
( No hacefalta )

Paso 6. Determinación de la altura adiabática total
Rp: relación de presión
Had = Ru x Zs x Ts x ( RcK-1K- 1 ) PM (K-1K)
Had = 1545 x 0,99 x 545,67 x ( 31,4-11,4- 1 ) 28,97 (1,4-11,4) = 38469, 96 ft lbf / lbm

Paso 7. Determinación del número de etapas de compresión del compresor
Ne = HadHpp = 38469,9613000 = 2,95 3 etapas

Paso 8. Determinación deldiámetro del impulsor
Had = altura de carga adiabatica
Qs = caudal manejado
D = diámetro de los alabes a la salida del impulsor
D =Ds x Qs 0,5 / Had 0,25
Qs = 18,48 x 106 ft3 dia x 1 dia24 horas x 1 hora60 min = 12833,33 ft3min
Qs = 12833,33 ft3min x 1 min60 seg = 213, 88ft3seg
D = 1,47 (213,88)0,512833,330,5 =2,02 ft 24, 24 inches

Paso 9. Determinación delnúmero de revoluciones
Ns = 100
N = Ns x Hap 0,75 / x Qs 0,5
N = 100 x (12833,33) 0,75 (213,88) 0,5= 8242,38 rpm

Paso 10. Determinación del caudal manejado en el último impulsor
Qu = caudal manejado en el ultimo impulsor (ft3/seg)
Rc = relación de compresión = 3
Qi = caudal manejado a la succión (ft3/seg)
K= 1,4
Z= Numero de etapas

Qu = Qin(Rc( Z-1 )Z)1K = 213,88 ft3seg (3( 3-1 )3)11,4= 126,75 ft3seg

Paso 11. Determinación del coeficiente de flujo
Φ = ( 700 x Qi ) / ( N x D3)
Se debe calcular la eficiencia politropica para el primer impulsor y el último impulsor, con la siguiente expresión
η= 110157φ5- 37084 φ4 + 5112 φ3 – 381,15φ2 + 15,649 φ + 0,5206
Φ = 700 x 12833,33ft3min8242, 38 x 24,243 = 0,060
ηp= 110157x0.0605- 37084x 0.0604 + 5112x 0.0603 – 381,15x0.0602 +15,649x0.060 + 0,5206 = 0,79

Φ = 700 x126,75 ft3min8242, 38 x 24,243 = 0,030 ηp = 0,77

ηpT = ηp1 + ηp2 2 =0.79+0,7 2= 0,78

Paso 12. Determinación del exponent politropico
n= 11-(K-1K x ηp )
n= 11-(0,41,4x 0,75 ) = 1,5780

Paso 13. Calculo de las condiciones de descarga
* Temperatura de descarga
Td = Ts (Rcn-1n )= 545,67(3157-11,57 )= 813,12 ºR=353,45 ºF
* Determinacion de la altura politropica total
Hp = Ru x Zs x Ts ( Rcn-1n - 1 )Ne x PM n-1n

Hp = 1545 x 0,99 x 545,67 ( 31,57-11,57 - 1 )3 x 28,97 1,57-11,57
Hp = 40170, 49 ft lbf / lbm

Paso 14. Calculo de la potencia al freno total
Ps x Qs = Zs x m x Ts x Rm
Rm= 10,7328,97 = 0,373 psia pie3 / lbm R
m= 14,7 x 12833,330,99 x 545, 67 x 0,373 = 936,23 lbm/min
Wp = Hp...