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COMPRESORES

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on 21 July 2013

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COMPRESORES
El objetivo de todos los compresores es elevar la presión de un gas con el mínimo gasto de energía. A continuación observaremos el funcionamiento de los cuatro tipos principales de compresores de aire.
Compresores reciprocantes
El gas es comprimido por pistones de desplazamiento positivo en cilindros. El flujo está controlado por válvulas.
Turbo-compresores.
El gas es conducido por impulsores de alta velocidad de rotación en el caso confinado.
Rotativos.
El gas se comprime mediante rotores provistos de lóbulos, engranajes, paletas. Cerca de desplazamiento positivo
Eyectores.
Utilizan a menudo un depósitos de aire para proporcionar aire comprimido en tareas industriales y civiles para accionar herramientas neumáticas, etc.
Los ciclos indicados se supone que siguen una serie de estados de equilibrio y que el gas siga la ecuación de estado PV = RmT a todo lo largo.

a -> 1 El aire es aspirado en el cilindro
1 -> 2 La válvula de succión se cierra y el aire se comprime de acuerdo con la ley Pvn = c
2 -> b La válvula de salida se abre y el aire se suministra bajo presión
b -> a La válvula de salida se cierra y se abre la válvula de aspiración
Cuando se requiere aire a alta presión, un sistema multi-etapas de compresión es más eficiente que el uso de un compresor de una sola etapa. Compresores de una sola etapa ofrecen un alto resultado en presión a altas temperaturas, gases efecto de la lubricación y aumenta el riesgo de quemaduras.
Para comprimir el aire de P1 a P4. El siguiente diagrama muestra la curva de una sola etapa de compresión. A-b-c-k-h. La curva para la compresión isotérmica ideales también se muestra a-b-j-h. El área encerrada por las curvas indica el trabajo realizado por el ciclo y es evidente que el trabajo realizado en el proceso isotérmico ideal es mucho menor que el realizado en la compresión de una sola etapa.
Suponga que se utiliza un proceso de compresión de tres etapas. El aire se comprime de P1 a P 2 (a -> C), el aire se transfiere a un receptor y se enfrió a la temperatura original (c -> d), el aire se transfiere entonces desde el receptor a un segundo cilindro y comprimido a P3 (d -> e). El aire se transfiere a continuación a un segundo receptor y se enfrió de nuevo a su temperatura original (e -> f) y se transfirió de nuevo a un tercer cilindro y se comprime a P4 (f -> g). El proceso general está representada por la curva a-b-c-d-e-f-g-h. El enfriamiento lleva el proceso más cerca hacia la isotérmica ideal de la curva (temperatura constante). El ahorro en el trabajo realizado por ciclo se identifica por el área sombreada.
Los compresores rotatorios trabajan con tasas de flujo de aire más grandes que los compresores reciprocantes, pero por lo general, a presiones de envío más bajos. Los compresores rotatorios pueden estar accionados por motores de alta velocidad eléctricos, turbinas de vapor y motores de combustión interna. Por lo general son máquinas multi-etapa de tipo centrífugos o de flujo axial.
En los compresores centrífugos un número de impulsores están montados en el rotor común en una carcasa sólida. El aire de la atmósfera entra en el ojo del primer impulsor que adquiere entonces la energía cinética de los impulsores rotativos. El aire se dirige desde la periferia del impulsor dentro de un difusor de paletas estacionarias que están diseñados para convertir la energía cinética del gas a una mayor presión.
El compresor de flujo axial, el aire se comprime mientras que continúa su dirección original de flujo. El rotor ha fijado palas que fuerzan el aire hacia atrás al igual que un avión de hélice. En frente de la primera etapa del rotor están las paletas guía de entrada. Estas paletas dirigen el aire de admisión hacia el primer conjunto de palas del rotor.
El gas se mueve con energía cinética inducida por chorro de alta velocidad a través de boquillas.
RECOMENDACIONES

Se recomienda la utilización de tanques de almacenamiento de 1 a 1.5 ft3 (28.3 a 42.5 lt) por cada 10 cfm (283.1685 lt/min.) de capacidad del compresor para soportar de manera adecuada los aumentos en la demanda y las pulsaciones existentes.
Se debe tener en cuenta que la causa más grande de caída de presión son filtros saturados. En una línea de distribución bien diseñada es aceptable una caída del 10% de presión.
No incrementar el valor de la regulación de presión para compensar las pérdidas; en vez de ello, revise las posibles causas del problema.
BIBLIOGRAFÍA
- Ludwig, E. Ernest, Applied Process Desing for Chemical And Petrochemical Plants. Vol. I y III. Second edition, Gulf Publishing Company, USA 1993.
- Nevers Noel de, “Fluid Mechanics for Chemical Engineers” Third edition, McGraw Hill Higher Education, New York 2005.
Paginas web consultadas:
- www.atlascopco.com
- www.praxis.com
- www.GDNash.com
- www.youtube.com
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