Laboratorio De Termodinamic

I V. COMPRESOR ALTERNATIVO DE UNA ETAPA

1. OBJETIVOS
Estudiar el comportamiento de un compresor alternativo de una etapa con post-enfriamiento, con diferentes
relaciones de presión, mediante la aplicación de las leyes termodinámicas.
Observar y analizar las tendencias de las politrópicas y compararlas con las curvas teóricas para un gas ideal,
comprobar las pérdidas que ocurren pordiferentes factores (como la fricción) y el calor perdido.

Dinamómetro

n
(rpm)

Ingreso
de aire

torque
(N-m)

(1)

temperatura
(°C)

(3)
Manómetro

Medidor de
caudal EMO

(2)

Compresor

Intercambiador
de calor

Válvula de
regulación

Tanque de
almacenamiento
Válvula de
seguridad

Figura 1. Esquema técnico del equipo de compresión Merlin

2. EQUIPO A EMPLEARLa unidad Merlin Air Compressor Module 2000, modelo 2K/7 (Merlin 07) es una unidad comercial de dos
cilindros, capaz de elevar la presión del aire hasta 10 bar a 1180 rpm. Su cilindrada es 0,18 litros por
revolución. Los cilindros son aleteados, al igual que el post-enfriador, que está instalado en la tubería de salida
de aire. Tiene válvulas automáticas de admisión y descarga.
Esta unidadcomprende los siguientes equipos:
Compresor
Ingersoll-Rand EN2.8, de un cilindro, con enfriamiento por aletas.
Instrumentación
* Medidor de caudal EMO, rango 16 a 830 litros por minuto.
* Manómetro Bourdon-Sedeme, rango 0 a 6 bar.
* Transductor de presión Transinstruments, rango 0 a 6 bar, salida 0 a 10 V.
* Termocuplas (3) Tempcon tipo K, rango 0 a 800 °C.

Tanque receptor: marca CoolTechnology Ltd, presión de diseño 7 bar, incluye una válvula de seguridad con presión
de disparo de 4,5 bar.

Dinamómetro: marca Merlin, modelo Master., potencia nominal, 1,5 kW a 3500 rpm, torque máximo, 5 Nm,
Relación de velocidades Dinamómetro / Compresor = 2:1
3. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
El objetivo de un compresor de aire es entregar aire a determinada presión, en general a un tanque receptorque hace las veces de separador de humedad y desde el cual alimenta distintas líneas. El funcionamiento de un
compresor depende del flujo de masa de aire que puede entregar a una presión determinada y de la potencia
requerida para lograr esta labor. Para un compresor en particular, las únicas variables independientes son la
velocidad de giro y la presión.
El aire comprimido es muy usado entrabajos industriales, tales como ensamblaje con herramientas
neumáticas, arranque de grandes motores y actuación de válvulas en circuitos controladores. Su ventaja es
brindar seguridad en ambientes húmedos y en zonas con riesgo de incendio en las cuales la energía eléctrica
puede resultar peligrosa.
4. PRUEBAS A REALIZAR
Operar la unidad a diferentes presiones en el tanque receptor,manteniendo constante la velocidad del
compresor para cada ensayo y luego repetir los ensayos con una velocidad distinta y las mismas presiones en
el tanque receptor.
Las presiones de salida del compresor van desde 4 hasta 1 bar, manométrico.
Las velocidades del compresor son 1000, y 500 rpm.
Recordar que la relación de presión depende del valor de la presión barométrica.
5. PROCEDIMIENTO
Elprocedimiento a seguir consiste en realizar dos ensayos a velocidad constante y distintas relaciones de
presión.
∗
Abrir totalmente la válvula de salida del tanque receptor.
∗
Colocar el interruptor del dinamómetro en ON.
∗
Esperar que el indicador del dinamómetro este casi en cero, posteriormente presionar el botón de
TARA.
∗
Presionar el botón de encendido del compresor.
∗
Regular lavelocidad del compresor a 1000rpm (2000rpm en el display).
∗
Ajustar la válvula hasta que la presión en el tanque se mantenga en 4bar.
∗
Esperar a que las lecturas estabilicen, tomando en cuenta que la temperatura de salida del compresor
(T2) es la última lectura en estabilizar. Tomar datos.
∗
Repetir el ensayo para distintos valores de presión en el tanque: 3bar, 2 bar y 1 bar.
∗
Repetir el...