Dowdocum Jsessionid 00007UvVIBVPNmm1A0jTMQgYo98 19cries2d Accion VerDocumento Documento 02778385

DEPARTAMENTO DE
INGENIERÍA
SECCIÓN INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE ENERGÍA
Página 1 de 9
MEC245 TERMODINAMICA GENERAL

IV. COMPRESOR ALTERNATIVO DE UNA ETAP A
1. OBJETIVOS


Estudiar el comportamiento de un compresor alternativo de una etapa con postenfriamiento, con diferentes relaciones de presión, mediante la aplicación de las leyes
termodinámicas.



Observar y analizar las tendenciasde las politrópicas y compararlas con las curvas
teóricas para un gas ideal, comprobar las pérdidas que ocurren por diferentes factores
(como la fricción) y el calor perdido.

2. EQUIPO A UTILIZAR
La unidad Merlin Air Compressor Module 2000, modelo 2K/7 (Merlin 07) de la marca PLINT es
una unidad comercial que utiliza un compresor de desplazamiento positivo, activado por un
motor eléctrico, paraelevar la presión del aire hasta 10 bar a 1180 rpm. Debido al calor
inherente al proceso de compresión, la superficie externa de los cilindros del compresor y el
post-enfriador cuentan con aletas para el enfriamiento de los mismos. La unidad Merlin 07
cuenta con un tanque de almacenamiento del aire, válvulas para la regulación del caudal y
protección del sistema. Además, se cuenta con una válvulapara la purga del agua acumulada
en el tanque, tal como lo muestra la figura 1.

Display

Compresor
Medidor de
caudal EMO
Motor
Manómetro
Válvula de
regulación
Válvula de
seguridad
Tanque
receptor
Figura 1. Vista general de la unidad Merlin 07

DEPARTAMENTO DE
INGENIERÍA
SECCIÓN INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE ENERGÍA
Página 2 de 9
MEC245 TERMODINAMICA GENERAL

En forma detallada, la unidadMerlin 07 comprende los siguientes equipos:
a) Compresor


Ingersoll-Rand EN2.8, de desplazamiento positivo con dos cilindros enfriados por aletas.
Post-enfriador instalado en la tubería de salida del aire.

b) Instrumentación






Medidor de caudal EMO, rango 16 a 830 L/min.
Manómetro Bourdon-Sedeme, rango 0 a 6 bar, aproximación de 0.1 bar.
Transductor de presión Transinstruments, rango 0 a6 bar, salida 0 a 10 V.
Termocuplas (3) Tempcon tipo K, rango 0 a 800 °C.
Celda de carga Plint 0 - 50 N.

c) Tanque receptor


Marca Cool Technology Ltd, presión de diseño 7 barg.

d) Display


Marca Merlin, modelo Master, potencia nominal: 1.5 kW a 3500 rpm, relación de
velocidades dinamómetro / compresor = 2:1

e) Válvulas


Válvula para regulación del caudal, válvula de seguridad instaladaen el tanque receptor
con presión de disparo de 4.5 bar, válvula de purga del líquido condensado en el tanque
receptor

Todos estos equipos se muestran en el esquema técnico de la figura 2.
Display

n
(rpm)

Ingreso
de aire

Salida
de aire
Torque
(N-m)

(1)

(3)

Temperatura
( C)

Medidor de
caudal EMO

Manómetro

(2)

Compresor

Válvula de
regulación

Post-enfriador

Tanque
receptor

Válvula deseguridad
Válvula
de purga

Figura 2. Esquema técnico del equipo de compresión Merlin

DEPARTAMENTO DE
INGENIERÍA
SECCIÓN INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE ENERGÍA
Página 3 de 9
MEC245 TERMODINAMICA GENERAL

3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Funcionamiento del compresor de desplazamiento positivo (compresor ideal con volumen
muerto).
PMI

PMS

P
PS

3

2

P

VA
Figura 3. Diagrama presión-desplazamiento1-2: El émbolo inicia su carrera en el punto muerto inferior (PMI), con la válvulas cerradas,
comprimiendo al aire a lo largo de la politrópica pvn, hasta que la presión interior (p2) se
iguala a la presión de servicio (ps), momento en que se abre la válvula de descarga.
2-3: El émbolo se desplaza al punto muerto superior (PMS), expulsando el aire comprimido a
la presión p2. Cuando llega al PMS, laválvula de descarga se cierra y el aire queda
encerrado en el volumen muerto (VM) a la presión p2.
3-4: El émbolo se desplaza, con ambas válvulas cerradas, expandiendo al aire contenido en el
VM a lo largo de la politrópica pvn, hasta que la presión interior (pi) se iguala a la presión
ingreso (p4), momento en que se abre la válvula de admisión, terminando la expansión.
4-1: El émbolo se...