Compresores

1. COMPRESORES RECIPROCANTES
Son máquinas en las cuales la compresión y el desplazamiento se efectúa por la acción positiva de un pistón que está reciprocando dentro de un cilindro.
El elemento básico de compresión reciprocante es un simple cilindro comprimiendo un solo lado del pistón, esto es para compresor de simple efecto. Una unidad comprimiendo en los lados del pistón es de doble efecto.El compresor reciprocante usa válvulas automáticas de resorte que se abren únicamente cuando la presión diferencial adecuada existe a través de la válvula.
Las válvulas de admisión se abren cuando la presión en el cilindro es ligeramente menor a la presión de admisión. Las válvulas de descarga se abren cuando la presión en el cilindro está un poco por encima de la presión de descarga.
Elfuncionamiento de las válvulas es asistido por pequeños muelles que ayudan a acelerar el movimiento de cierre.
El diseño y calidad de la válvula son decisivos para muchos de los datos de funcionamiento del compresor tales como el consumo especifico, el rendimiento volumétrico, los costos de mantenimiento y la vida de servicio.
Muchos problemas de compresión involucran condiciones que están más alláde la capacidad de una sola etapa de compresión. Una alta relación de compresión (la presión de descarga absoluta divida por la presión absoluta de admisión) puede causar una temperatura de descarga excesiva u otros problemas.
Por lo tanto se hace necesario combinar elementos o grupos de elementos en series para conformar una unidad multi-etapa, en el cual habrá dos o más pasos de compresión.El gas frecuentemente es enfriado entre etapas para reducir la temperatura y el volumen que entra a la siguiente etapa.
Los cilindros están proporcionados de acuerdo a la relación de compresión total, las etapas se van reduciendo en volumen proporcionalmente, puesto que el gas ha sido comprimido parcialmente y enfriado en la etapa anterior, y por lo tanto ocupa menos volumen.
De acuerdo con lasexperiencias que se han tenido en la industria, una buena rentabilidad del equipo se obtiene trabajando en los siguientes rangos de presión, de acuerdo con el número de etapas:
0- 80 PSIG Una etapa
80- 200 PSIG Dos etapas
200 ó más PSIG Tres etapas ó más
Las partes de un compresor de simple efectos con dos etapas y uno de doble efecto y una etapa se muestran en la figura.    

 
CICLO DE COMPRESIÓN EN UN COMPRESOR RECIPROCANTE.
Se explica el ciclo bajo un diagrama teórico P vs. V para un compresor de una etapa.
Diagrama A
Muestra el elemento básico con el cilindro lleno de aire atmosférico. El punto 1 es el inicio de compresión. Las válvulas de admisión y descargas están cerradas.
Diagrama B
Muestra la carrera de compresión, el pistón se ha movido hacia laizquierda, reduciendo el volumen original del aire acompañado por el aumento de presión. Las válvulas aún permanecen cerradas. La compresión se da del punto 1 al punto 2 que es cuando la presión del cilindro a alcanzado la del tanque.
Diagrama C
Es el momento en que el pistón esta completando la carrera de descarga. Las válvulas de descarga se abren justo después del punto 2. El airecomprimido fluye a través de las válvulas de descarga hacia el tanque.
Diagrama D
Después de que el pistón alcanza el punto 3 la válvula de descarga se cierra dejando el espacio muerto (clearance) lleno de aire a la presión de descarga. Tanto las válvulas de admisión y descarga permanecen cerradas y el aire atrapado en el espacio muerto aumentará de volumen causando una reducción en la presión, estocontinua, hasta que la presión en el cilindro disminuye por debajo de la presión de admisión en el punto 4.
Diagrama E
La válvula de admisión ahora se abre y el aire empieza a fluir hacia el interior del cilindro hasta que finaliza la carrera de admisión. Las válvulas de admisión se cierran, punto 1, y el ciclo se repite en la siguiente revolución cigüeñal.
 
En un compresor reciprocante...