Inegnieria

LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA III

LABORATORIO N° 1

COMPRESOR EXPERIMENTAL DE AIRE ( 2 ETAPAS )

1.- RESUMEN:

2.-OBJETIVO:
Conocer el funcionamiento de un compresor alternativo de 2 etapas para lo cual se aplicara los conocimientos teóricos adquiridos en el curso de termodinámica.

3.- TEORIA:

CONCEPTO:
Compresor de aire, también llamado bomba de aire, máquina que disminuyeel volumen de una determinada cantidad de aire y aumenta su presión por procedimientos mecánicos. El aire comprimido posee una gran energía potencial, ya que si eliminamos la presión exterior, se expandiría rápidamente. El control de esta fuerza expansiva proporciona la fuerza motriz de muchas máquinas y herramientas, como martillos neumáticos, taladradoras, limpiadoras de chorro de arena ypistolas de pintura.

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Para la producción del aire comprimido se utilizan compresores, que elevan la presión del aire, a la deseada.
Podemos clasificar los compresores en dos grandes tipos, según su principio de funcionamiento:
- Compresores de desplazamiento positivo, en donde se comprime aire por una reducción de su volumen. Son los más empleados por laindustria.
- Turbocompresores, que funcionan según la ecuación de Euler.
Dentro de los primeros podemos subclasificarlos como:
a) Compresores alternativos o de émbolo, que constan de uno o varios cilindros, con sus correspondientes émbolos, y el sistema biela - manivela (que transforma el movimiento rotativo continuo de la máquina motora en un movimiento rectilíneo alternativo).
b) Compresoresrotativos, que constan de una carcaza y uno o varios rotores, que crean un volumen variable, con su movimiento rotativo.
Cálculo teórico del ciclo de trabajo de un compresor de desplazamiento
El trabajo que se debe dar al compresor para que realice este ciclo, es la suma algebraica de los trabajos de cada proceso, por lo que el trabajo total es igual a la suma del trabajo de aspiración, más eltrabajo de compresión, más el trabajo de descarga.
Podemos analizar estos trabajos,
a) Compresión isoterma. (Compresión a temperatura constante, por tanto, con refrigeración perfecta).
b) Compresión adiabática. (Compresión sin refrigeración)
Es decir, el trabajo que se ha de realizar sobre el fluido, en el proceso de compresión es igual al incremento de energía interna que sufre el fluido.
c)Compresión politrópica.
En la realidad, no se da, ni una ni otra de las evoluciones anteriores; lo que se consigue es una intermedia, es decir una compresión con refrigeración imperfecta, que realmente la podemos describir como una compresión politrópica con un exponente n, comprendido entre:
1 < n < 1,4
Usualmente, para compresores pequeños refrigerados por aire:
n = 1,35

Paracompresores medianos refrigerados por agua:
1,2 < n < 1,3
Si realizáramos un estudio energético, de todos los procesos, veríamos que el que gasta menos energía es el proceso isotérmico, por lo que nosotros elegiremos compresores que se acerquen lo más posible a este tipo de proceso.
Características esenciales:
Se denomina desplazamiento o cilindrada, es el volumen barrido en su recorrido porel émbolo. Es un dato que normalmente aparece en los catálogos, aunque su utilidad es relativa, según veremos.
Se denomina volumen muerto o espacio perjudicial, al volumen residual que existe entre la cara superior del émbolo en el PMS, y la parte interior de la culata. Normalmente se indica en tanto por ciento de la cilindrada y suele rondar entre el 3 y el 10%.
Este volumen provoca, quedebido a la expansión del aire comprimido en este espacio, en la carrera de aspiración el volumen de aire realmente entrado al cilindro, sea manifiestamente inferior a la cilindrada.
Se denomina caudal teórico, al producto de la cilindrada por el número de revoluciones por segundo.
Se denomina relación de compresión (rc), a la relación entre la presión de descarga y la de aspiración.
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