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• Percy Eduardo Salas Nuñez

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1.- Conocimiento teórico 2.- Selección 3.- Rendimiento

Aire libre Es el aire atmosférico incoloro, insípido e inodoro, que toma el compresor del ambiente donde funciona. Está compuesto por Nitrógeno en un 78.08%, oxígeno 20.95% y otros gases en un 0.97%. El aire atmosférico no solo contiene estos gases, sino también humedad y partículas sólidas como polvos, arena, hollín y cristales salinos, etc.

Aire comprimido Es el aire libre a quien se ha suministrado presión superior a la atmósfera y también reducido de volumen; que al expandirse produce trabajo. La compresión se efectúa mediante un equipo denominado compresor.

Es el peso del aire que ejerce en todas las direcciones. A nivel del mar equivale al peso de una columna de agua de 10 m de altura, 1.0330 Kg/cm2, 14.69 Lbs/pulg2, 760 mm Hg o también de 29.92 pulg. Hg., a una temperatura de 0ºC ó 32 ºF. La presión atmosférica a cualquier altura respecto al nivel del mar se puede calcular mediante la siguiente relación: Donde: P2 : Presión atmosférica a la altura h (PSI) P1 : Presión atmosférica a nivel del mar (14.69 PSI) h : Elevación sobre el nivel del mar (Pies) Th : Temperatura a la elevación h (ºF) Ejercicio: (actividad) 1.- Calcular la presión atmosférica del lugar donde se planeó la instalación de una compresora de aire, que se encuentra a 4500msnm, cuya temperatura promedio es de 5°C

Es la presión utilizando un manómetro que viene a ser mayor que la presión atmosférica

Se denomina al resultado de la suma de presión atmosférica y presión manométrica

Pabs = Patm + Pman

Es la cantidad de calor y para medir existen varias escalas (grados centígrados °C, grados Fahrenheit °F, grados Kelvin °K, grados Rankine °R)

PROCESO ISOTÉRMICO

PROCESO TERMODINÁMICO

PROCESO ADIABÁTICO (politrópico)

ISOBÁRICA: se desarrolla bajo presión constante

ISOCÓRICA: tiene lugar a volumen constante

ISOTÉRMICA: se verifica a temperatura constante

ISENTRÓPICA: sin intercambio de calor con el entorno

POLITRÓPICA: (isotérmico) se basa en un intercambio total del calor con el entorno

La compresión adiabática es aquella en la cual existe un incremento de temperatura desde una presión inicial Po hasta una presión final Pf, manteniendo este proceso en el aire comprimido. El proceso politrópico, es una expresión generalizada del procesos posibles y su ecuación es el siguiente:

P1(V1)n=P2(V2)n = constante

Aire comprimido

Ventilación Perforación Limpieza e izaje Sostenimiento Funcionamiento de tolvas Herramientas manuales

BOMBEO DE AGUA

Son equipos que tiene la función principal de aspirar aire atmosférico, reduciendo su volumen inicial a un volumen pequeño, resultando en energía para el funcionamiento de diferentes equipos.

ACCESORIOS DE MÁQUINA COMPRESORA Filtros de aspiración: laberinto y papel Amortiguadores de pulsaciones: Montar después del compresor

Depósitos de aire: almacenar aire comprimido

Secadores de aire: seca por condensación, absorción y combinaciones

Válvula de seguridad: después del compresor

Separadores de condensado: elimina humedad del aire comprimido

Válvula de cierre: diafragma o compuerta Refrigeradores posteriores: precipita humedad, aceite y drena

COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO VOLUMÉTRICO De cruceta, de tronco y De pistón de alternativo diafragma alternativo

De un rotor: Tornillo, paletas, anillo liquido, etc.

De dos rotores: tornillo, lóbulos (roots)

COMPRESORES DINÁMICOS

RADIALES AXIALES (centrífugos) (propulsión)

EYECTORES

Transporte Obras civiles

Minería

Servicios generales

Para

Controles y otros.

TAMAÑO, TRANSPORTE Y DURACIÓN

Portátiles o transportables

Estacionarios

TIPO DE REFRIGERACIÓN

Refrigerados con agua Refrigerados con aire o aceite

PRESIÓN NORMAL: De 4.5 hasta 10kg/cm2 (140PSI)

COMPRESORES

Hasta 4.5kg/cm2 (65PSI)

COMPRESORES

COMPRESORES

PRESIÓN BAJA:

PRESIÓN ALTA: De 10kg/cm2 a más

El aumento de presión en este tipo de compresores se obtiene confinando un volumen de aire en un espacio cerrado, posteriormente dicho volumen se reduce mediante una acción mecánica (el pistón).

SEGÚN EL TRABAJO DE PISTÓN

* De simple efecto * De doble efecto

SEGÚN EL NÚMERO DE ETAPAS

* De una sola etapa

SEGÚN LA POSICIÓN DE LOS CILINDROS

* De dos etapas

* Compresores verticales

* De múltiples etapas (compresores de varios cilindros y enfriadores en serie).

* Compresores horizontales * Compresores en ángulo

Se clasifican dentro de los compresores especiales alternativos, de desplazamiento positivo que suministra aire exento de aceite y operan sin segmentos en el pistón. El sellado entre el pistón y pared del cilindro se logra mediante una serie de laberintos. El aire suministrado es de buena calidad y sin contaminación

Suministra aire exento de aceite, es alternativo de desplazamiento positivo, dentro del cilindro hay una membrana o diafragma flexible que se puede activar mecánica (produce presiones bajas y moderadas) o hidráulicamente (produce altas presiones).

COMPRESORES DE TORNILLO Son compresores que consisten de dos Rotores (hembra y macho) entrelazados entre sí y se hallan dentro de un cuerpo hermético dividido en zona de baja y alta presión.

COMPRESORES DE TORNILLO El aceite inyectado cumple tres funciones básicas: •Cerrar las holguras internas. •Enfriar el aire durante la compresión. •Lubricar los rotores. El rotor macho tiene 4 lóbulos que cuando giran dentro de los seis canales del rotor hembra, encierran y comprimen suavemente el aire. En el proceso de compresión el rotor macho gira 1.5 veces por cada revolución del rotor hembra. El aire que se obtiene es de flujo continuo, lo que elimina las pulsaciones que son comunes en los compresores de pistón. A comparación de los compresores a pistón en tamaño son menores y son bastante usados en la minería.

COMPRESORES CENTRIFUGOS El gas pasa por difusor que transforma la energía cinética en presión. Se adaptan bien a la refrigeración intermedia en cada etapa, con lo cual el proceso se hace más isotérmico y mejora el rendimiento.

COMPRESORES DE PALETAS Son de un solo eje de desplazamiento positivo y con una relación de compresión de diseño determinado. Excéntricamente sobre una carcasa cilíndrica, se monta un rotor con aletas radiales flotantes. El aire aspirado entra entre las aletas en la parte más excéntrica, y al girar el rotor el aire entre aletas disminuye hasta la llegada de la descarga. Son del tipo de baño de aceite, y las aletas son de bronce/carbón grafitado.

COMPRESORES AXIALES

Se caracterizan porque el flujo sigue la dirección de su eje. El aire pasa axialmente por el compresor por hileras alternadas de paletas estacionarias y rotativas que comunican velocidad y después presión al aire.

REFRIGERACIÓN DEL COMPRESOR • Es antieconómico el uso del aire comprimido tal como sale del compresor, por lo tanto es imprescindible un buen sistema de acondicionamiento en cual comprende como elemento principal la refrigeración posterior.

• Los refrigeradores pueden ser verticales u horizontales y también de agua o de aire, en caso que se disponga del espacio y agua suficiente se prefiere los refrigeradores de agua horizontales

LA ALTURA EN EL RENDIMIENTO DEL COMPRESOR

Si aumenta

•La presión y la temperatura ambientales disminuyen cuando se incrementa la altitud; estos cambios afectan a la relación de compresión, por lo tanto afectan el caudal y potencia de los compresores y otros equipos con que trabaja; igualmente afectan a la potencia disponible de los motores eléctricos y de combustión interna. La altura

La presión y la temperatura

baja

Esta variación afecta al rendimiento de los compresores

PRESIÓN ATMOSFÉRICA PARA DIFERENTES ALTITUDES

FACTOR PARA COMPENSAR LA ALTURA EN EL RENDIMIENTO DEL COMPRESOR Para un proceso isotérmico, se calcula mediante la siguiente relación: FCHP FCHc P0 P1 Pp Pc

: Factor de corrección por altura para aire requerido (>1). : Factor de corrección por altura para aire producido (