Turbocompresor Centrífugo

Taller |
Turbocompresor Centrífugo |
Alumnos: Corales, Agustín; Dieleke, Federico; Fernandez, Brian; Mangín, Matías |
|
Profesor: Alfredo Dieleke |
15/05/2012 |

|

1. Introducción:
El compresor centrífugo es una turbo máquina que consiste en un rotor que gira dentro de una carcasa provista de aberturas para el ingreso y egreso del aire. El rotor es el elemento que conviertela energía mecánica del eje en cantidad de movimiento y por tanto energía cinética del aire En la carcasa se encuentra incorporado el elemento que convierte la EC en energía potencial de presión (el difusor) completando así la escala de conversión de energía.


2. Principio de Funcionamiento:
* El aire a baja presión y con baja velocidad, proveniente de la tubería de succión, seintroduce en la cavidad interna u ojo de rueda impulsora a lo largo de la dirección del eje del rotor.
* Una vez en la rueda, el aire es forzado a salir radialmente hacia el exterior por la acción de los álabes del impulsor y por la fuerza centrífuga desarrollada en la rotación de la rueda.
* El aire es descargado a una alta velocidad, habiendo experimentado así mismo un aumento de temperaturay presión.
* Cuando deja la periferia de la rueda es conducido a unos pasadizos situados en el cuerpo mismo del compresor y que están esencialmente diseñados para reducir la velocidad del aire. Estos dirigen el aire hacia la entrada del siguiente impulsor o, en caso del último paso lo descarga a una cámara desde donde el aire pasa a la tubería de descarga hacia el condensador.

3.Proceso de compresión:
Los dos procesos que tienen lugar en el interior de un turbocompresor centrífugo, son:
* Un aumento de la energía cinética del gas (presión dinámica), y también algo la estática. Este proceso tiene lugar en el rodete.
* Disminución gradual, sin turbulencias, de la velocidad alcanzada por el gas en el rodete, consiguiéndose como contrapartida una elevación de la presiónestática. Este segundo proceso tiene lugar en el difusor.

4. Aumento de energía cinética en el rodete:
Este proceso tiene lugar en el rodete que tiene como misión acelerar el gas, que es aspirado axialmente hacia el centro del rodete, y cambia su dirección en 90° convirtiéndolo en un flujo radial.
Cuando el rodete de un turbocompresor centrífugo gira en presencia de un gas la fuerzacentrífuga empuja desde la aguja de entrada del rodete hasta el final de álabe. La velocidad del aire a la salida del álabe originado por esta fuerza centrífuga es W2.
Por otra parte el gas es empujado también en la dirección de la trayectoria del extremo exterior del álabe, punto donde la velocidad es U2=R2 W . Estas dos velocidades, que actúan simultáneamente sobre el gas a la salida del álabe, secombinan entre sí para dar en dicha salida una resultante C2 que es, en magnitud y sentido, la velocidad absoluta a la que realmente el fluido abandona el álabe, cuyo valor suele ser del orden del (50 ÷ 70%) de U2 dependiendo del ángulo β2 a la salida.

5. El rodete impulsor:
El rodete consta un cierto número de álabes, que pueden ir dispuestos de varias formas. El parámetro fundamental quecaracteriza el álabe de un turbocompresor es el ángulo de salida β2 y, según él, se clasifican los álabes en:
* Álabes curvados hacia atrás: β2<90°. Todos los compresores de refrigerantes tienen los álabes vueltos hacia atrás.
* Álabes curvados hacia adelante: β2>90°
* Álabes de salida radial: β2=90°

6. Deslizamiento:
Aunque la velocidad de la salida del rodete debería ser W2bajo un ángulo β2 igual al ángulo del álabe a la salida, pero la teoría y la experiencia demuestran que la velocidad relativa efectiva a la salida efectiva del rodete si es W2, pero bajo un ángulo β2'<β2.
En el rodete real con número finito de álabes la corriente no es guiada correctamente por los álabes, sino que a la corriente relativa del desplazamiento del gas en el rodete se superpone...