Presion

ETAPAS DE COMPRESIÓN
Prácticamente todos los procesos de compresión son politrópicos, o sea que la temperatura se eleva con la relación de presión. Cuando la temperatura se eleva tam-bién lo hace el trabajo de compresión. Para limitar la elevación de la temperatura y para mejorar el rendimiento de la compresión se efectúa ésta normalmente en etapas, de forma que se pueda refrigerar el gas entrecada una de ellas.
La compresión en varias etapas eleva también el rendimiento volumétrico, ya que la relación de presión respecto a la primera etapa decrece.
Se puede demostrar que la potencia requerida para la compresión en varias etapas es mínima si el trabajo total se distribuye por igual entre las diversas etapas.

La refrigeración intermedia perfecta se logra cuando la temperaturadel aire que sale del refrigerador intermedio es igual a la temperatura del aire de aspiración del compresor. Con una refrigeración intermedia perfecta se obtiene un consumo de po-tencia mínimo cuando las relaciones de presión de todas las etapas son iguales. Con el incremento en el número de etapas la compresión se acerca a la isoterma. Por una parte, el rendimiento de la compresión aumenta, peropor otra la compresión se hace más complicada y cara. Por cada nivel de compresión existe un óptimo del número de etapas que depende del uso que se vaya a hacer del compresor.

REFRIGERACIÓN INTERMEDIA
Para disipar el calor producido durante la compresión, normalmente se refrige-ran todo lo posible los cilindros del compresor, las tapas de los cilindros y otras super-ficies que puedan afectara la temperatura. Sin embargo, la refrigeración del aire entre las etapas de compresión es el medio más importante para controlar la temperatura. El sistema empleado para este propósito es conocido como refrigerador intermedio, que puede estar refrigerado por aire o líquido.
La refrigeración por aire se emplea en compresores relativamente grandes, normalmente en instalaciones al aire libre dondeel calor se puede disipar fácilmente. La refrigeración por aire es la alternativa más conveniente porque elimina el problema del suministro de agua, el peligro de heladas, etcétera, pero resulta muy difícil conse-guir en el refrigerador intermedio la temperatura del aire de aspiración.

En la figura se ha representado la transformación politrópica desde la presión P1 a la presión P2 en undiagrama P – v.
El trabajo consumido por el compresor efectúa la aspiración delgas, la compresión y el transporte hacia el almacenamiento o zona de alta presión.
Será entonces un trabajo de circulación que está representado gráficamente por el área rayada del diagrama, y analíticamente por las ecuaciones (33) y (34).
En la figura se puede observar que si la compresión se realiza adiabáticamente eltrabajo de circulación será mayor que cuando lo hace isotérmicamente.
Tanto la transformación adiabática como la isotérmica son imposibles de realizar en la práctica. La primera requiere que no haya ningún intercambio de calor entre el gas y las paredes del compresor y la segunda que el calor se transmita tan perfectamente que la temperatura del gas se mantenga constante a pesar del aumento deenergía que provoca la compresión. Por consiguiente, en la realidad, la compresión sigue una transformación politrópica intermediaria entre la adiabática y la isotérmica.
Como en el caso del aire, el exponente adiabático γ es aproximadamente igual a 1,4, los valores del exponente de la politrópica estarán comprendidos entre este valor y 1 que es el exponente de la isotermica.
También se puedeobservar en la figura, que cuanto mayor sea la presión final que se alcance en la compresión, mayor será la diferencia de áreas correspondiente a la politrópica y a la isotérmica y por ello mayor el trabajo que se debe consumir. Por este motivo, cuando se necesita presiones elevadas, la compresión se realiza en etapas, con un enfriamiento intermedio entre ellas.

La refrigeración por compresión...