PF 5 MULTIPLE

Compresión múltiple.
Alcance
– Aplicaciones
con
fuertes
diferencias
de
temperatura entre condensación y evaporación
(tasas elevadas de compresión):
• Refrigeración a baja temperatura.
• Bombas de calor alta temperatura.
temperatura

PRODUCCION DE FRIO

MÁQUINAS DE COMPRESIÓN
SISTEMAS MULTIETAPA

E. TORRELLA

Compresión múltiple.
Causas de implantación

Compresión múltiple. Tipos

– Disminución derendimientos volumétricos
(Compresores alternativos), debido al aumento
en la tasa de compresión.
– Aumento del título en vapor en entrada de
evaporador
evaporador.
– Aumento en temperaturas de descarga de
compresión.

E. TORRELLA

Pag. 2

E. TORRELLA

Pag. 3

– Directa.
– Indirecta (cascadas).
– La diferencia fundamental radica en la utilización
de un único fluido (directa) o mas de uno(indirecta).

E. TORRELLA

Pag. 4

1

Inicios
•

•

COMPRESIÓN MULTIPLE
DIRECTA
DOBLE ETAPA

•

•

E. TORRELLA

En 1885, un australiano W.G.
Lock
patenta
el
primer
compresor compound.
En 1889 la firma Sulzer fabricó
el primer compresor de doble
etapa con amoníaco como
fluido de trabajo.
trabajo En la figura un
compresor
horizontal
de
amoníaco “compound” de dos
etapas (1889-1900) de Carl von
Linde.
En1889 J. & E. Hall construye
el primer compresor de doble
etapa para CO2.
Un segundo compresor de
doble etapa fué construido por
la empresa York en 1892.

Pag. 6

E. TORRELLA

Subdivisión del proceso
Introducción de una presión
intermedia.

Compresión doble directa.
Disposiciones.
– “Booster” .- Dos equipos
de
compresión
independientes, en serie.

p

Compresor
de alta

3

p

2

K

Compresor
de bajap

A

i

– “Compound” .- Un único
compresor realiza las
dos
etapas
de
compresión.

p

o

4

1
h

DESCENSO EN TASAS DE COMPRESIÓN PARCIALES
E. TORRELLA

Pag. 7

E. TORRELLA

Pag. 8

2

Desrecalentamiento entre
etapas

Desrecalentamiento.
Métodos

p
3

p

2'

–
–
–
–

2

K

T
p

p

B

o

4

• Inyección total
• Inyección parcial

T

2'

i

Con agente externo.
Inyección directa.
Expansión múltiple.Intercambiador intermedio:

2

A

1
h

DESCENSO EN LA TEMPERATURA DE DESCARGA
Pag. 9

E. TORRELLA

Pag. 10

E. TORRELLA

Agente externo. Limitación
térmica

Agente externo. Esquema
p

p
p
K

3

2'

p
i
p
o

B

4

A

2

T
2'

2’

p

T
2

K

1

A

p
i

h

B

AGENTE EXTERNO

1

A

B

C.B.

o

1
h

C.A.

La temperatura límite la condiciona la temperatura
del agente externo (fluido de condensación)

Elfluido utilizado normalmente es el de condensación.
E. TORRELLA

Temp. límite

p

2’

Pag. 11

E. TORRELLA

Pag. 12

3

Agente externo.
Inconvenientes

Inyección directa. Concepto
básico

– Desrecalentamientos limitados por la temperatura
del agente externo.
– Intercambiador de gran superficie, sobre todo en
el caso de uso del aire, al transferir potencia
térmica entre dos “gases”,
“gases” ambosmalos
conductores del calor.

Pag. 13

E. TORRELLA

– A la vista de los inconvenientes derivados del uso
de un agente externo, suele adoptarse, en
instalaciones de media potencia, la disposición
denominada de inyección directa, en la cual:
• La fuente fría de desrecalentamiento es la propia
instalación.
• La anterior característica trae como consecuencia una
merma en la potencia frigorífica, al seresta, en parte,
utilizada en el enfriamiento de los vapores de descarga
del compresor de baja.

Pag. 14

E. TORRELLA

Inyección directa. Esquema

Inyección directa. Ciclo

1+m
1
C.B.

1

1+m

2

2
C.B.

1

3

4

p

C.A.

6

V2

C

F1

V1
7

5

p

4
C.A.

6
m

Evap.

1

3

5

4

K

m

Evap.

V2

Cond.

F1

p

6

3

2

i

V1
7

p
o

5

El desrecalentamiento se consigue por medio de
la propiainstalación.
E. TORRELLA

Pag. 15

E. TORRELLA

7

1
h
Pag. 16

4

Inyección directa. Caudales
1

2

V2

1

4
C.A.

m

7

5

1 h 2 + m h5 = (1 + m ) h3
m = ( h2 − h3 ) /( h3 − h5 )

Pag. 18

E. TORRELLA

Inyección directa con
intercambiador

Inyección directa. Vista

B.P.

9

A.P.
2

3
7

6

8
p

7

E. TORRELLA

V1

V2

6

4
C.A.

5

4
7

3

2

1+m

m

5
8

– La inyección inter-etapas se realiza en...