ESCUELA POLITCNICA NACIONALFACULTAD DE INGENIERA MECNICANEUMTICA Y OLEOHIDRULICA

TIPOS DE COMPRESORES MS UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA. CAPACIDAD DE VOLUMEN Y SUPRESIN. EJEMPLOS DE APLICACIN Y CLCULOS

INTEGRANTES: Abarca Guerrero Sharon Samantha Barragn Mayalita Joel Isaac Galeano Reina Luis Felipe Giler Daz Marlon Ivn Marchn Vallejo Diego Roberto

TIPOS DE COMPRESORES MS UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA

Los compresores industriales ms utilizados se dividen en: compresores alternativos o de mbolo, y compresores rotativos o centrfugos. Estos a su vez, tienen otras clasificaciones que se especifican a continuacin.

COMPRESORES ALTERNATIVOS O DE MBOLO

Principio de Funcionamiento: Principio adiabtico, introduccin de gas en el cilindro usando las vlvulas de entrada, retencin y compresin en el cilindro, salida por vlvulas de descarga.

Los compresores alternativos pueden ser del tipo lubricado o sin lubricar. Este tipo de compresores se caracterizan por tener muchas piezas en contacto, lo cual incurre en desgaste por friccin. Se sugiere siempre la seleccin de compresores del tipo lubricado, para alargar la vida til del mismo.De ser necesaria la utilizacin de compresores sin lubricacin, la acumulacin de suciedad y la poca presencia de humedad en los gases de trabajo pueden generar desgaste en las piezas en contacto.

Estos compresores se clasifican a su vez en:Segn la fase de compresin: Monofsico o de simple efecto: cuando el pistn realiza una sola fase de compresin. Bifsico, de doble efecto o reciprocante: cuando el pistn realiza doble compresin.

Segn las etapas de compresin: De una etapa: proceso de compresin en una sola etapa. De varias etapas: proceso de compresin en ms de una etapa, por ejemplo baja presin y alta presin.

Segn la disposicin de los cilindros: Verticales Horizontales

Figura 1. Compresores verticalesFigura 2. Compresor horizontal

COMPRESORES ROTATIVOS

Compresores scroll o de espiras:Principio de funcionamiento: El gas es aspirado entre las dos espiras, quedando atrapado como consecuencia del giro de una de ellas (espira mvil) sobre la espira fija. Como consecuencia de esto, el gas se va comprimiendo progresivamente en los espacios estancos formados entre las espiras hasta alcanzar la zona central por donde sale del interior de las espiras a alta presin hacia el circuito.

Figura 3. Funcionamiento compresor de espiras

Figura 4. Esquema compresor de espiras

Compresores de paletas:

Figura 5. Compresor de paletasTienen la misma apariencia que un compresor hermtico alternativo pero son ms alargados. Suelen llevar una botella de aspiracin para evitar golpes de lquido, a los que son muy sensibles. Las diferencias es que a igualdad de potencia los compresores rotativos son ms pequeos y menos ruidosos respecto de los alternativos. Otra diferencia es que la presin de alta se descarga dentro de la carcasa por lo tanto est muy caliente.Tienen ms rendimiento que los alternativos al carecer de tantas partes mviles, se usan casi exclusivamente en aire acondicionado. Al igual que los Scroll tienen sentido de giro.Compresores de tornillo:Este tipo de compresores, tambin denominados rotatorios helicoidales, constan de un cuerpo y dos largos engranajes helicoidales, o tornillos, en contacto que giran en sentido contrario.Uno de ellos es el motriz o primario, tambin llamado macho, y tiene su lateral dividido en cuatro lbulos de perfil semicircular. El otro tornillo, el secundario o hembra, es desplazado por el primero y presenta en su lateral seis canales o gargantas que se corresponden con los lbulos del tornillo macho.

El refrigerante procedente del evaporador queda atrapado en los espacios existentes entre los canales del tornillo secundario o hembra, girando con l y comprimindose a medida que avanza hacia la salida, ya que el volumen disponible entre las ranuras que dejan los tornillos va disminuyendo gradualmente.Este tipo de compresores se utilizan para capacidades frigorficas superiores a la 150000 Kcal/h.

Figura 6. Compresor de tornilloCompresores de pistn lquido:El compresor rotatorio de pistn de lquido es una maquina con rotor de aletas mltiple girando en una caja que no es redonda. La caja se llena, en parte de agua y a medida que el rotor da vueltas, lleva el lquido con las paletas formando una serie de bolsas. Como el lquido, alternamente sale y vuelve a las bolsas entre las paletas (dos veces por cada revolucin). A medida que el lquido sale de la bolsa la paleta se llena de aire. Cuando el lquido vuelve a la bolsa, el aire se comprime. Los compresores de pistn lquido suelen estar en disposicin horizontal.

Compresores de lbulos (Roots)Se conocen como compresores de doble rotor o de doble impulsor aquellos que trabajan con dos rotores acoplados, montados sobre ejes paralelos, para una misma etapa de compresin. Una mquina de este tipo muy difundida es el compresor de lbulos mayor conocida como "Roots", de gran ampliacin como sobre alimentador de los motores disel y o sopladores de gases a presin moderada. Los rotores, por lo general, de dos o tres lbulos estn conectados mediante engranajes exteriores. El gas que entra al soplador queda atrapado entre los lbulos y la carcasa; con el movimiento de los rotores de la mquina, por donde sale, no pudieron regresarse debido al estrecho juego existente entre los lbulos que se desplazan por el lado interno.

Figura 7. Compresor de lbulos

CAPACIDAD DE VOLUMEN Y SUPRESIN

COMPRESORES ROTATIVOSCompresor de PaletasEste tipo de compresor es muy adecuado para casos en que no es problema la presencia de aceite en el aire comprimido, fabricndose unidades de hasta 6.000 m3 /h de capacidad y hasta presin de 8 bar en una sola etapa y de 30 bar en dos etapas

Compresores a tornilloEl campo de aplicacin de estos va desde 600 a 40.000 m3 /h y se logran presiones de hasta 25 bar.

Compresores RootsSolo se alcanzan presiones no muy superiores a 1,5 bar y por tal razn su uso es restringido en aplicaciones neumticas.

Compresores radiales Alcanzan presiones de 8 bar y caudales entre 10.000 y 20.000 m3 /h.

COMPRESORES ALTERNATIVOSPor el Nmero de etapasUna etapa: se utilizan en aplicaciones en donde el caudal est limitado y en condiciones de servicio intermitente, ya que son compresores de pequeas potencias. En estos compresores, la temperatura de salida del aire comprimido se sita alrededor de os 180C con una posible variacin de 20 C.Dos etapas: en la primera se comprime hasta una presin intermedia de 2 a 3 bares. En la segunda hasta una de 8 bares.

Segn la Fase de CompresinDe doble efecto: Estos compresores deben trabajar a una presin comprendida entre 6 y 7 bar, inferior a la presin mxima establecida del orden de (8-10) bar, que indica la presin lmite a la que puede trabajar, no siendo recomendable el que un compresor trabaje constantemente a su presin mxima.

EJERCICIO DE APLICACIN

Se tiene una mezcla gaseosa a 5 [C] y 1.4 [Bar] con un flujo msico de 13.392 [Kg/s] y descarga a una presin de 7 [Bar]; encontrar el flujo de descarga de la mezcla gaseosa, sabiendo que dicha mezcla tiene las siguientes propiedadesPM= 44.237 [g/mol]T crit=369.904 [K]P crit = 42.46 [Bar]Coeficiente k = 1.131Factor de compresibilidad Z= 0.975Densidad = 2.678 [Kg/m3]

Caudal a la entrada

Temperatura de descarga

De tablas npolitropico = 0.77

Se observa q la temperatura de descarga est por debajo de la temperatura crtica Caudal de salida

APLICACIONES DE LOS COMPRESORES

Hoy en da esta es una de las de ms rpido crecimiento sectores de la industria del compresor. Las nuevas regulaciones ambientales requieren el reciclaje de gas de petrleo asociado, as como gases de antorcha provenientes de diferentes ciclos de proceso. Compresores alternativos son ideales para esta tarea y que ofrecen soluciones prcticas para cumplir con este nuevo requisito ambiental.El rpido crecimiento de la demanda de energa y la necesidad de reemplazar y modernizar las centrales existentes, junto con el desarrollo de las tecnologas de turbina de gas, se ha traducido en el uso extensivo de la turbina de gas (CCGT) centrales de ciclo combinado. Las turbinas de gas utilizadas en estas plantas de energa a menudo requieren refuerzos de gas combustible para alimentar de compresin de gas para aumentar la presin de trabajo cuando la presin de la tubera no es suficiente. Generacin de energa Centrfugos elevadores: Estaciones de compresores para plantas de cogeneracin Alternativo elevadores: Estaciones de compresores para plantas de cogeneracin Petrleo y Gas Refinacin Compresores centrfugos Hidrgeno Compresores alternativos de hidrgeno Petrleo y Gas Produccin Alternativo de gas Compresores accionados por el motor Ajax Integral motor-Compresores Aire comprimido para aplicaciones generales industriales

Compresor ScrollSea cual sea la aplicacin de los compresores scroll (principalmente en aire acondicionado y refrigeracin), es necesario tener en consideracin algunos lineamientos importantes al momento de disear un sistema:a)Como proteccin de temperatura, generalmente se recomienda usar un termostato de lnea de descarga que detenga el compresor si la temperatura de descarga sobrepasa ciertos lmites.b)Algunos modelos de compresor traen un dispositivo interno de temperatura de descarga de manera estndar. Generalmente los compresores scroll son fabricados con proteccin interna del motor o con un mdulo de proteccin de control externo, que actan de acuerdo a la variacin de la resistencia de una cadena de termistores localizada en el motor, la cual puede estar en serie o en paralelo.c)Los compresores scroll tambin pueden aplicarse en diversas unidades de mltiples compresores, como los tndem y sistemas paralelos. Es este caso es importante considerar el sistema de lubricacin.d)Diseos tpicos en tndem incluyen tubos de ecualizacin de aceite para mantener niveles de aceite apropiados. Para aplicaciones de sistemas paralelos, se usan generalmente dispositivos electrnicos de control del nivel de aceite. En ambos casos, consideraciones de diseo del sistema, como el tamao del separador de aceite, recipientes de aceite, vlvulas de corte del flujo de aceite de retorno cuando el compresor no est operando, pueden proporcionar proteccin y vida adicionales a compresores instalados.e)En el diseo de sistemas la manipulacin de impurezas y humedad puede mejorar significativamente la vida del sistema y compresor.

Las aplicaciones incluyen: Plantas qumicas Aplicaciones submarinas Industrias de procesamiento Produccin de pilas elctricas Produccin y aplicacin de gases inertes Refrigeracin Compresin de biogs Sistemas de aire a presin para disyuntores elctricos de alta potencia Pruebas de presin de componentes Pruebas de airbags para el sector de la automocin Soplado de botellas de P.E.T. Soplado de recipientes de aluminio Arranque de motores y turbinas de gas

BIBLIOGRAFA https://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_rotativo_de_paletas http://www.mapner.com/productos-y-documentacion/productos/otrasclasificaciones/compresores-rotativos/ http://www.cifp-mantenimiento.es/e-learning/index.php?id=29&id_sec=2 http://www.proyectosfindecarrera.com/tipos-compresores.htm Fernndez Dez. Compresores. [http://files.pfernandezdiez.es/Compresores/PDFs/1Compresores.pdf] Huenul, Julio. 2000. Generacin y Distribucin del Aire Comprimido, Apuntes de Oleohidrulica, Neumtica y Autmatas Programables P.L.C. Catedra De Turbomquinas; Ing. Santiago Vaca; 2014-2015 https://procesosbio.wikispaces.com/file/view/bombas+y+compresores.pdf http://www.mundohvacr.com.mx/mundo/2010/04/compresion-scroll-mejoras-en-forma-de-espiral/ http://www.premen.ru/en/content/compressors/apply/