Compresores bifásicos

7/23/2019 Compresores bifásicos

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SEP SNEST DGEST

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TOLUCA

UNIDAD DE INGENÍERA MECATRÓNICA

Funcionamiento de los com!eso!es "i#$sicos

MATERIA% Circuitos hidráulicos y neumáticos

E&UIPO.- 2

PROFESOR: Ing. Juan Manuel Larrea Gómez

PRESENTA%

De l!a Gómez Mario riel

Guzmán Mart"nez Cesar

#eyes Castre$ón Daniel %nri&ue

#izo 'ilchis Juan Cale!

(ánchez Delgado Carlos l!erto

Mete)ec* M+,ico* gosto-Diciem!re 2/.



INTRODUCCIÓN

Los compresores son máquinas que tienen por finalidad aportar una energía a los fluidoscompresibles (gases principalmente) sobre los que trabajan, para hacerlos circular

aumentando al mismo tiempo su presión, en esta última característica precisamente, se

distinguen de las soplantes y ventiladores que manejan grandes cantidades de fluidos

compresibles (aire y otros gases) sin modificar sensiblemente su presión, con funciones

similares a las bombas de fluidos incompresibles

!n compresor admite gas o vapor a una presión inicial dada, esta presión es en función de

la presión del medio, descargándola posteriormente a una presión final muy superior a la de

entrada "sta energía es proporcionada por medios e#ternos, el principal medio es un motor

el$ctrico o turbina de vapor, que convierte la energía el$ctrica en mecánica y proporciona

así movilidad a los pistones del compresor

Los compresores son instrumentos muy utili%ados, ya que nos brindan aire a presiones

superiores y con gran limpie%a& hablando del caso específico de los compresores

alternativos, mejor conocidos como reciprocantes tipo pistón, tienen una amplia gama de

utili%ación, permiten despla%ar volúmenes de gas comprimido en un intervalo de ' '''

m*+h, entrando en competencia con otros tipos de compresores como lo son paletas o

tornillos, etc

entro de este documento encontraremos información específica de los compresores

bifásicos, partes que lo componen, principio de trabajo, áreas de utili%ación, así como las

ventajas y desventajas de este tipo de compresor



MARCO TEORICO

1. Definición y marco histórico

Definición:

!n compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y

despla%ar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y los vapores

"sto se reali%a a trav$s 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 $l

convirti$ndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cin$tica impulsándola

a fluir

-l igual que las bombas, los compresores tambi$n despla%an fluidos, pero a diferencia de

las primeras que son máquinas hidráulicas, $stos son máquinas t$rmicas, ya que su fluido

de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente, tambi$n

de temperatura& a diferencia de los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan

fluidos compresibles, pero no aumentan su presión, densidad o temperatura de manera

considerable



Compresor if!sico, de doble efecto o reciprocante. /e puede identificar por la cualidad

del pistón de reali%ar una compresión doble& es decir en ambos ciclos del pistón (la acción

de compresión la reali%an ambas caras del pistón)

Marco histórico: "os primeros compresores #e aire:

"l compresor conocido como el 0cilindro soplador1 fue el primero en ser inventado "ste

fue creado en 234 y podía producir 56 libras por pulgada cuadrada (78a 999)

"n :49, un compresor de aire compuesto fue patentado !n poco más de 5' a;os despu$s,

en :24, el compresor fue mejorado con el uso de chorros de agua que refrescaban a los

cilindros "sta invención acentuó la importancia de controlar la temperatura y la humedad

del aire que estuviera siendo comprimido para una eficacia más alta de herramientas

$. Constr%cción

Los componentes de un compresor de pistón bifásico son<

.=álvulas

.>otor

.8istón

.?apa de 8istón

.@ilindro

.Aiela

.@igBe;al

.8resóstato

.>anómetro



.Cefrigerante (?ubos -leteados)

.8olea @ubre @orrea

.?anque

.Dnterruptor

.Eiltro

&as '!"'%"as: son mecanismos automáticos colocados en la aspiración e impulsión de cada

uno de los cilindros que permiten el flujo del gas en una sola dirección, bien sea hacia

dentro del cilindro (aspiración), bien hacia fuera del mismo (impulsión) "stos mecanismos

actúan por diferencia de presión, aunque en ciertas condiciones pueden ser ayudadas por

resortes

"n la operación de los compresores es imprescindible evitar la entrada de líquido en los

cilindros, dado que las válvulas sufren enormemente en estos casos, siendo la principal

causa de ruptura de las mismas

Motor: "s la máquina que convierte energía en movimiento o trabajo mecánico

transportando esta energía a los pistones por medio de poleas y correas

Accionamiento #e" motor

Los compresores se accionan, según las e#igencias, por medio de un motor el$ctrico o de

e#plosión interna "n la industria, en la mayoría de los casos los compresores se arrastran

por medio de un motor el$ctrico Feneralmente el motor gira un número de rpm fijo por locual se hace necesario regular el movimiento a trav$s de un sistema de transmisión

compuesto en la mayoría de los casos por un sistema de poleas y correas



(istón: es el encargado de comprimir al aire @uando se le aplica una

energía mecánica determinada por medio de un motor este empie%a a reali%ar un

movimiento de vaiv$n absorbiendo, comprimiendo y descargando el aire hacia el tanque

E" ci"in#ro: "l cilindro está unido a la biela mediante un bulón 8ara conseguir el cierre

herm$tico entre el cilindro y el pistón, está provisto de dos o tres segmentos cilindro es el

recipiente por el cual se desli%a el pistón en movimiento alternativo "l pistón tiene forma

de vaso invertido y (o aros), colocados en unas ranuras en su parte superior

ependiendo del tipo de compresor, $stos pueden ser de simple o doble efecto, según se

comprima el gas por una o las dos caras del pistón 8ueden e#istir, además, uno o varios

cilindros por cada una de las etapas que tenga el compresor

La hermeticidad durante la compresión se mantiene gracias a la acción de los segmentos del

pistón "stos elementos consistirán en unos finos aros metálicos abiertos ubicados en la

pared del cilindro, dentro de unas peque;as hendiduras dispuestas para tal fin "l segmento

por su dise;o se encontrará haciendo presión en todo momento contra la pared cilindro

minimi%ando así las p$rdidas perimetrales proporcionando la hermeticidad requerida en el

equipo



)ie"a y mani'e"a: es el que genera el recorrido del pistón produciendo el movimiento de

vaiv$n 8roduciendo el recorrido del pistón

Un ci*+e,a": es un eje con codos y contrapesos presente en ciertas máquinas que,

aplicando el principio del mecanismo de biela . manivela, transforma el movimientorectilíneo alternativo en rotatorio y viceversa Los cigBe;ales se utili%an e#tensamente en

los motores alternativos, donde el movimiento lineal de los pistones dentro de los cilindros

se trasmite a las bielas y se transforma en un movimiento rotatorio del cigBe;al

(resóstato: "l presóstato tambi$n es conocido como interruptor de presión "s un aparato

que cierra o abre un circuito el$ctrico dependiendo de la lectura de presión de un fluido o

gas

"l fluido ejerce una presión sobre un pistón interno haciendo que se mueva hasta que se

unen dos contactos @uando la presión baja un resorte empuja el pistón en sentido contrario

y los contactos se separan



!n tornillo permite ajustar la sensibilidad de disparo del presóstato al aplicar más o

menos fuer%a sobre el pistón a trav$s del resorte !sualmente tienen dos ajustes

independientes< la presión de encendido y la presión de apagado

Go deben ser confundidos con los transductores de presión (medidores de presión),mientras estos últimos entregan una se;al variable en base al rango de presión, los

presóstatos entregan una se;al apagado+encendido únicamente

Refri*eración: 8or efecto de la compresión del aire se desarrolla calor que debe evacuarse

e acuerdo con la cantidad de calor que se desarrolle, se adoptará la refrigeración más

apropiada "n compresores peque;os, las aletas de refrigeración se encargan de irradiar el

calor Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional, que evacua el

calor

@uando se trata de una estación de compresión de más de *' 7H de potencia, no basta la

refrigeración por aire "ntonces los compresores van equipados de un sistema de

refrigeración por circulación de agua en circuito cerrado o abierto - menudo se temen

los gastos de una instalación mayor con torre de refrigeración Go obstante, una buena

refrigeración prolonga la duración del compresor y proporciona aire más frío y en mejores

condiciones "n ciertas circunstancias, incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior

del aire u operar con menor potencia

Refri*erante -t%os a"etea#os: su objetivo es de aumentar la superficie de intercambio y

mejorara la transferencia de calor produciendo el descenso de temperatura del gas

/i"tración por s%perficie: Eunciona por el principio de estrangulación en el que todas las

partículas mayores al tama;o de los poros son retenidas La principal ventaja es que una

http://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtml



solución simple y económica La desventaja es que filtra únicamente partículas sólidas, y

no fluidos (sin embargo, algunos fluidos se filtran con un estrangulador

0istema #e fi"tros: Cesulta de vital importancia para el correcto funcionamiento de los

compresores que los filtros est$n dentro de las condiciones de trabajo de los mismos 8or ello es necesario vigilar que las p$rdidas de carga en los filtros est$n dentro de las

establecidas, pues de lo contrario implica que el filtro está sucio con la consiguiente p$rdida

de eficiencia del mismo y del propio compresor disminuyendo su aspiración

. (rincipio #e f%ncionamiento

"l compresor bifásico está dentro de la clasificación ce los compresores alternativos o de

"mbolo Los compresores alternativos funcionan con el principio adiabático mediante el

cual se introduce el gas en el cilindro por las válvulas de entrada, se retiene y comprime en

el cilindro y sale por las válvulas de descarga, en contra de la presión de descarga

"ste compresor funciona en base a un mecanismo de e#c$ntrica que controla el movimiento

alternativo de los pistones en el cilindro @uando el pistón hace la carrera de retroceso

aumenta el volumen de la cámara, por lo que disminuye la presión interna, esto a su ve%

provoca la apertura de la válvula de admisión permitiendo la entrada de aire al cilindro



!na ve% que el pistón ha llegado al punto muerto inferior inicia su carrera ascendente,

cerrándose la válvula de aspiración y disminuyendo el volumen disponible para el aire, esta

situación genera un aumento de presión que finalmente abre la válvula de descarga

permitiendo la salida del aire comprimido ya sea a la segunda etapa o bien al acumulador

"n este tipo, el aire se comprime en dos fases "n la primera se comprime entre * y 6 bar y

en la segunda, se puede conseguir hasta 46 bar

8ara esto, el aire es aspirado, por el $mbolo de la primera etapa, e#perimentando la primera

compresión -l comprimirse, el aire se caliente y para enfriarlo se le hace circular por un

serpentín de refrigeración hacia la segunda etapa de compresión, despu$s de la cual el aire

continúa, a trav$s de un purgador (donde queda depositada parte del agua que se condensatras un segundo enfriamiento) hacia el depósito de almacenamiento para su utili%ación

posterior



2. 3enta4as y #es'enta4as

="G?-I-/

• -lta eficiencia con altas relaciones de compresión

• Eiabilidad gracias a la temperatura de descarga controlada y a una baja diferencia de

presión

• Eacilidad de instalación

• Eacilidad de mantenimiento

• 8ermite comprimir tanto aire como gases

"/="G?-I-/

• =olumen de aire por unidad de tiempo es poco

• >archa ruidosa a comparación del compresor rotativo

U0O DE &U)RICANTE0 EN COM(RE0ORE0 A&TERNATI3O0

!n compresor lubricado durara más que uno que no lo está Jay que tener cuidado de no

lubricar en e#ceso, porque la carboni%ación del aceite en las válvulas puede ocasionar

adherencias y sobrecalentamiento -demás, los tubos de descarga saturados con aceite son

un riesgo potencial de incendio, por lo que se debe colocar corriente abajo un separador

para eliminar el aceite Los problemas más grandes en los compresores con cilindro

lubricado son la suciedad y la humedad, pues destruyen la película de aceite dentro del

cilindro

"n los compresores sin lubricación la suciedad suele ser el problema más serio, y hay otros

problemas que puede ocasionar el gas en sí 8or ejemplo, un gas absolutamente seco puede

ocasionar un severo desgaste de los anillos



5.6 Ap"icaciones

"#isten varias aplicaciones en la cuales se usan los compresores los cuales pueden variar

dependiendo de cuanto pies cúbicos por minuto se necesite, a continuación se mencionan

solo algunas aplicaciones de compresores bifásicos

Compresores #e Aire #e (istón )if!sicos #e $ 7(

-plicaciones< ?alleres peque;os, pintores, imprentas, carpinteros, panaderías, talleres

artesanales, %apateros y cualquier peque;o negocio con necesidades de aire de hasta :6

pies cúbicos por minuto

@osto< =aria de entre los K''' y K*'''

Compresores #e Aire #e (istón )if!sicos #e 7(

-plicaciones< ?alleres peque;os, pintores, imprentas, carpinteros, panaderías, talleres

artesanales, %apateros y cualquier peque;o negocio con necesidades de aire de hasta 6 pies

cúbicos por minuto

@osto< =aria de entre los K''' y K3'''

Compresores #e Aire #e (istón )if!sicos #e 5 7(

-plicaciones< "staciones de servicio, gasolineras, talleres mecánicos peque;os, detallados

automotrices, llanteras peque;as, industrias de impresión, imprentas, hospitales, clínicas,

dentistas y todo negocio que requiera aire, flujo neumático o que tenga aplicaciones

neumáticas con necesidades de aire de hasta 44 pies cúbicos por minuto

@osto< =aria de entre los K',''' y K 56,'''



CONC&U0IONE0

!n compresor de aire es una máquina que aspira el aire del medio ambiente y lo comprime

hasta aumentar la presión a un volumen determinado "stas máquinas son generadoras de

aire comprimido "l compresor bifásico se compone de varios elementos básicos, tales

como tanque donde se almacena el aire comprimido, motor el$ctrico, cabe%al, válvula de

seguridad, válvula chec7 y una serie de cone#iones que hacen que el compresor de aire

bifásico realice la función de comprimir aire y e#pulsarlo por una de sus salidas con una

llave que regula el flujo de aire del mismo

Los compresores es una herramienta importante para el trabajo diferentes personas, gracias

a su fácil uso y precios accesibles dependiendo la aplicación o el tipo de compresor que se

necesite

/UENTE0 DE CON0U&TA

http<++monografiascom+trabajos3*+compresores.embolo.piston+compresores.embolo.

piston4shtmlMi#%%*@fGuv-aN

• http<++esi7ipediaorg+i7i+@ompresorO(mP@*P-quina)

• http<++sedelaircompsystemscom+historia.y.tipos.de.compresoreshtml

• http<++esscribdcom+doc+:46'3'[email protected]

• http<++tecnonalonordpresscom+4''9+'*+4*+circuitos.neumticos+

• http<++compresoresairedepistoncom+compresores.de.piston.bifasicoshtml

• http<++m#7aesercom+8roductsOandO/olutions+CeciprocatingOcompressors+defaultaspQ

gclidR@j'N"SjhL@gAC@f'f8J'5*DlIA"iS-f:8:!:a6%N3I#At5SAvl#c3OID?Nd?EbAN.dCT9tv8-7a-t9u:8:J-S

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