Universidad Tecnológica del Sureste de Veracruz QUIMICA Servicios Auxiliares
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Universidad Tecnológica del Sureste de Veracruz QUIMICA
Servicios Auxiliares
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Compresores
NOMBRE DEL ALUMNO
PERIODO ESCOLAR NOMBRE DEL DOCENTE
Pérez Vasco Oscar Francisco Sánchez Cales Cristian Alexis Sánchez Gallegos Pedro Sierra Gutiérrez María de los Ángeles Torres Gutiérrez Yesenia Ene-‐Abril 15 GRUPO 503 Ing. Carlos Alberto Ortega Vázquez
TSU Química Área Industrial
Servicios Auxiliares
Introducción La práctica industrial moderna requiere, para múltiples usos, la compresión de gases y vapores. El accionamiento de herramientas neumáticas y mecanismos de potencia, el enfriamiento intenso y concentrado, la limpieza, etc. son aplicaciones corrientes que demandan aire comprimido. Otros gases deben ser comprimidos para usos médicos (O2), extinción de incendios (CO2 y otros), soldadura (O2, argón, acetileno, butano, etc.), domésticos (G.L.P). Por otra parte, los equipos de refrigeración requieren la compresión de vapores. Cuando las elevaciones de presión son reducidas (por ejemplo, que las presiones absolutas de admisión y descarga de la máquina cumplan pdesc/padmis < 1,1), las máquinas utilizadas son llamadas ventiladores. En esos casos, la densidad del gas suele no variar más de de un 5%, por lo que a muchos efectos puede ser supuesto incompresible. Cuando es relación es del orden de 1,5 a 2, es frecuente llamarlas sopladores o soplantes. Para relaciones mayores, se llaman compresores. Se supondrá, en lo sucesivo, que el proceso es tal que el fluido debe considerarse compresible, es decir, que su densidad varía más de un 5 %. En las aplicaciones industriales más extendidas, variará más de 4 ó 6 veces su valor inicial. En la tabla siguiente se clasifica los tipos de compresores más utilizados en la industria
Desarrollo Un compresor es una máquina capaz de elevar la presión del gas que maneja. En la ndustria la misión de los compresores es: Alimentar la red de aire comprimido para instrumentos; Proveer de aire para combustión; Recircular gas a un proceso o sistema;
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Producir condiciones idóneas para que se produzca una reacción química; Producir y mantener niveles de presión adecuados por razones de proceso de torres; Alimentar aire a presión para mantener algún elemento en circulación.
Utilización
Los compresores son ampliamente utilizados en la actualidad en campos de la ingeniería y hacen posible nuestro modo de vida por razones como: • Son parte importantísima de muchos sistemas de refrigeración y se encuentran en cada refrigerador casero. • Se encuentran en sistemas de generación de energía eléctrica, tal como lo es el Ciclo Brayton. • Se encuentran en el interior de muchos motores de avión, como lo son los turborreactores, y hacen posible su funcionamiento. • Se pueden comprimir gases para la red de alimentación de sistemas neumáticos, los cuales mueven fábricas completas.
Compresores de Tornillo
Los compresores de tornillo, son maquinas que elevan la presión de un gas, reduciendo el volumen del fluido, gracias a sus dos tornillos: cóncavo y convexo que con su giro helicoidal, se encargan de comprimir el aire y dejarlo listo para su uso. Además, tienen un sin fin de aplicaciones para distintos propósitos. Figura 1. Compresores de Tornillo
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Compresores Móviles
Los Compresores Móviles (link) son de gran ayuda en las grandes tareas de construcción e ingeniería, entre sus principales funciones está; accionar martillos, taladros, maquinas perforadoras, sierras y todas las demás actividades demandadas en estas industrias. Además de ser versátiles y prácticos pueden ser equipados con un refrigerante para conseguir aire comprimido frió y libre de condensación.
Figura 2. Compresor Móvil
Clasificación de compresores Scroll
Compresor hermético : está contenido en un cárter de acero, es empleado en neveras familiares, aire acondicionado y unidades de poca potencia. Compresor semi-‐hermético : está contenido en un cárter metálico pero sus partes son accesibles y están equipados con válvulas de servicio. Se instala en aplicaciones donde se realiza mantenimiento frecuente. Compresor abierto : Es muy usado en aplicaciones industriales y en equipos que trabajan con amoníaco como fluido refrigerante. Es muy práctico para mantenimiento rutinario del motor, ya que este no forma parte del circuito frigorífico en sí, si no que por medio de un acople acciona el compresor
Compresores de desplazamiento positivo (Caudal intermitente)
Incrementan la presión directamente , reduciendo el volumen del gas. Sus características principales son las altas presiones y el b ajo volumen que mueven. Se utilizan principalmente donde se requieren altas presiones y/o volúmenes de aire reducido.
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TSU Química Área Industrial Servicios Auxiliares Alternativos (Reciprocating compressors) Simplex Duplex (dos pistones por cigüeñal) Radiales (pistones en configuración circular) Tándem (dos pistones en el mismo eje) Tandem duplex (dos ejes con dos pistones por eje)
Rotativos (Rotary compressors) Tornillo (Screw) Paletas (Vane) Lóbulos rectos (Lobe)
Compresores dinámicos (Flujo continuo) Los compresores dinámicos aumentan directamente la velocidad del gas. Se utilizan en las aplicaciones que requieran mucho volumen de aire a baja presión . Se subdividen en: Compresores centrífugos Compresores de flujo axial
Figura 3. Clasificacion de compresores
¿Cómo Funciona?
A través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido, en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir. Se diferencian de las bombas en que su fluido de trabajo es compresible y de los ventiladores porque estos no aumentan la presión, densidad o temperatura del fluido de manera considerable.
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TSU Química Área Industrial Servicios Auxiliares Partes El Compresor se compone de las siguientes partes: • Un Cilindro ( eje, pistones y cámara). • Un Conjunto de Tapas( trasera y delantera). • Un Conjunto de Válvulas(exteriores de conexión , e interiores de lengüeta y platos de válvula). • Arandelas de gomas y Empacaduras. • Conjunto de sellos (eje y tapa). • Conjunto de Embrague (bobina, rotor, placa de arrastre).
Al encender el equipo el compresor recibe una señal eléctrica proveniente de un interruptor incorporado al conjunto evaporador del equipo de aire acondicionado. A su vez, el embrague acciona todo el sistema de compresión (pistones, cámara, válvula, etc). Como resultado, la baja presión del gas freón 12, proveniente del evaporador, es transformada en alta presión (presión de descarga). Este gas de alta presión es enviado al condensador. El compresor mantiene su funcionamiento hasta que la temperatura del sistema alcanza el nivel deseado, desactivándose mediante una señal recibida del termostato. Cuando la temperatura aumenta nuevamente, el termostato vuelve a accionar el compresor.
Principio básico de compresión
Durante la compresión mecánica de los gases: La presión del gas aumenta El volumen del gas se reduce
P x V = T La temperatura del gas se eleva P = Presión V = Volumen T = Temperatura
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Factores que afectan la compresión
1. Temperatura: Altas temperaturas necesitan sistemas de refrigeración, los cuales la mayoría funcionan con agua 2. Humedad relativa: -‐ La condensación del agua -‐ El agua perjudica al aceite y al aire producido. 3. Tipo de gas: Hay que asegurarse de que no reaccione con el aceite. 4. Presión: Vigilar las diferencias entre la presión de descarga y la presión de entrada.
Normas básicas del compresor Ó No debe ser sometido a pruebas de arranque con alto voltaje en condiciones de vacío. Ó No debe ser cargado con anticongelantes, porque afectan los materiales de aislamiento. Ó No pueden ser probados excepto cuando estén conectados al sistema de refrigeración. Ó Deben ser montado en sistemas acordes a su diseño y capacidad
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TSU Química Área Industrial Servicios Auxiliares Conclusión
Se definió el funcionamiento del compresor, reconociendo sus principales componentes, comparando las distintas clases de compresores, analizando la información expresada en la etiqueta del compresor e identificando algunas fallas del compresor que causan averías en el sistema de refrigeración, con el fin de aplicar este conocimiento en el área técnica de la refrigeración y la climatización.
Bibliografía GUÍA PRÁCTICA PARA LA TECNOLOGÍA DE LOS COMPRESORES. Heinz P. Bloch. Ed. Mc Graw Hill. México 1998 NTC 2910: PRUEBAS DE COMPRESORES PARA REFRIGERACION. Icontec 2004 DIDACTICA DE GASES. Luis Fernando Montoya. Ed. Universidad Pontificia Bolivariana. Medellín 2000 TERMODINÁMICA BÁSICA. Farid Chejne Janna. Ed. Universidad Pontificia Bolivariana. Medellín 2000 http://www.verkol.es http://www.cmpcorp.com http://refrigeracionsena.blogspot.com http://es.slideshare.net/ludicacreativa/el-‐compresor
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