Compresores
La compresión es un proceso utilizado para incrementar la presión de un gas o vapor, el cual se realiza a través de un compresor
La compresión de un gas puede observarse en el movimiento de un pistón
El gas es un fluido compresible P2 >> P1
P
Volumen P1 , T1 , V1 P2 , T2 , V2 Ley de los gases: Condición Inicial Condición final
Volumen
T
P.V = n.R.T.z
CompresiónCompresores Máquina que tienen por finalidad aportar una energía a los fluidos compresibles (gases y vapores), para hacerlos fluir aumentando al mismo tiempo su presión.
P succión Energía
El incremento de presión del compresor se expresa como una razón o relación de compresión (r)
P descarga
La presión del fluido se eleva reduciendo el volumen del mismo durante su paso a través delcompresor.
r=
Pdesc arg a Psucción
Compresión – Tipos Compresores
Desplazamiento Positivo (DP)
Unidades de flujo intermitente, donde sucesivos volúmenes de gas son confinados en un espacio y elevado a alta presión
Dinámicos
Máquinas de flujo continuo en la cual el cabezal de velocidad del gas es convertido en presión
térmicos
Maquinas que usan altas velocidades de un gas o vaporque se mezcla con el gas de alimentación para convertir la velocidad en presión
Reciprocantes
Rotatorias
Flujo Radial (Centrífugos)
Flujo Axial
Eyectores
Embolo Pistón Diafragma
Lóbulos Tornillo
Compresión – Tipos
Tipos de compresores
Utilizado para sistemas que requieren bajas potencias Disponible para capacidades por debajo del rango de flujo económico de los compresorescentrífugos. Disponibles para altas presiones; casi siempre son usados para presiones de descarga por encima de 25000 KPa man. (3500 psig). Son mucho menos sensitivos a la composición de los gases y a sus propiedades cambiantes
Reciprocantes
Tipo pistón Tornillo
Compresión – Tipos
Tipos de compresores Los compresores rotatorios son máquinas en la cual la compresión y el desplazamientoes afectado por la acción positiva de los elementos que rotan. Tornillo
Utilizado para sistemas que requieren bajas potencias Tiene limitaciones con la presión de succión
El tornillo gira y comprime el fluido gaseoso
Compresión – Tipos
Tipos de compresores
Utilizado para altas potencias Se requiere normalmente compresores con tres o cuatro ruedas
Centrífugos
Continuos y largostiempos de funcionamiento (típicamente 3 años) son posibles con una alta confiabilidad Requieren poca área para su instalación.
Las ruedas giran y convierten la fuerza centrifuga en presión
Compresión – Tipos
Tipos de compresores
Los compresores axiales compiten directamente con los centrífugos.
Flujo Axial
La eficiencia puede ser hasta 10% mayor que la de los centrífugos Menor tamañofísico y menor peso que los centrífugos, Los sistemas de control de flujo y los controles de protección son más complejos y costosos que para los centrífugos.
Compresión – Procesos termodinámicos
Presión
Estado Final
P2
Termodinámicamente un estado se define con dos propiedades Presión Temperatura Volumen Entalpía (H) Energía Interna (U) Entropía
Proceso de compresión
W P1Estado Inicial
Estado inicial Estado final
Volumen
La energía requerida depende del trayecto del proceso
Sistema
W = ∫ VdP
P 1
P2
El proceso termodinámico para pasar del estado 1 al estado 2 establece la energía requerida para comprimir el gas
Compresión – Procesos termodinámicos
Procesos de Compresión - Proceso Isotérmico P.V n=cte. n = 1
Este modelo asume que latemperatura del gas permanece constante durante la compresión
- Proceso Isentrópico P.V n=cte. n = k
Asume que no hay transferencia de calor durante el proceso de compresión
Trabajo del compresor
- Proceso Politrópico P.V n=cte. n = n
Este modelo asume que hay incremento de temperatura así como perdida de energía (calor) en los componentes del compresor
Isotérmico Politrópico Isentrópico...
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