GN BOMBAS Y COMPRESORES1. INTRODUCCIONElgas naturales una de las varias e importantesfuentes de energa no renovablesformada por una mezcla degasesligeros que se encuentra en yacimientos independientes de gas o en yacimientos depetrleo, disueltooasociadocon elpetrleo(acumulacin de plancton marino) o en depsitos decarbn.Aunque su composicin vara en funcin del yacimiento del que se saca, est compuesto principalmente por metanoen cantidades que comnmente pueden superar el 90 o 95% (p. ej., el gas no-asociado del pozo West Sole en el Mar del Norte), y suele contener otros gases comonitrgeno,cido sulfhdrico,helioy mercaptanos.La primera bomba conocida fue descrita por Arqumedes y se conoce como tornillo de Arqumedes, descrito por Arqumedes en el siglo III adC, aunque este sistema haba sido utilizado anteriormente por Senaquerib, rey de Asiria en el siglo VII adC.2. OBJETIVOS: Investigar acerca de los componentes del Gas Natural Investigar acerca de los tipos de Bombas Investigar acerca de los tipos de Compresores3. MARCO TEORICO:2.1. Propiedades de los Componentes del Gas Natural:Los siguientes, son los componentes principales del gas natural, estos varan segn el yacimiento:

Componente%Componente%

Metano95,0812i-pentano0,0152

Etano2,1384Benceno0,0050

Propano0,2886Ciclohexano0,0050

n-butano0,0842Nitrgeno1,9396

i-butano0,0326CO20,3854

n-pentano0,0124Otros0,0124

Las propiedades del gas natural segn la composicin indicada en la tabla anterior, son las siguientes:Densidad:0,753 kg/mPoder calorfico:9,032 kcal/m

Cp (presin constante):8,57 cal/mol.CCv (volumen constante):6,56 cal/mol.C

1. Metano: Llamado gas de los pantanos, hidrocarburo de frmula CH4, el primer miembro de la serie de los alcanos. Es ms ligero que el aire, incoloro, inodoro e inflamable. Se encuentra en el gas natural, como en el gas gris de las minas de carbn, en los procesos de las refineras de petrleo, y como producto de la descomposicin de la materia en los pantanos. Es uno de los principales componentes de la atmsfera de los planetas Saturno, Urano y Neptuno.Frmula desarrollada

2. Etano: Gas incoloro e inflamable, hidrocarburo de frmula C2H6, el segundo miembro de la serie de los alcanos.Frmula desarrollada

3. Eteno o Etileno: El eteno es un hidrocarburo de frmula C2H4, el miembro ms simple de la clase de compuestos orgnicos llamados alquenos. Es un gas incoloro, con un olor ligeramente dulce, arde con una llama brillante, es ligeramente soluble en agua.Frmula desarrollada

4. Propano: El tercer hidrocarburo de la serie de los alcanos, de frmula C3H8. Gas incoloro e inodoro. Se encuentra en el petrleo en crudo, en el gas natural y como producto derivado del refinado del petrleo. El propano no reacciona vigorosamente a temperatura ambiente, pero,a temperaturas ms altas, arde en contacto con el aire.Frmula desarrollada

5. Butano: Cualquiera de los dos hidrocarburos saturados o alcanos, de frmula qumica C4H10, en ambos compuestos, los tomos de carbono se encuentran unidos formando una cadena abierta. En el n-butano (normal), la cadena es continua y sin ramificaciones, mientras que en el i-butano (iso), o metilpropano, uno de los tomos de carbono forma una ramificacin lateral. Esta diferencia de estructura es la causa de las distintas propiedades que presentan. El n-butano y el i-butano estn presentes en el gas natural, en el petrleo y en los gases de las refineras. Poseen una baja reactividad qumica a temperatura normal, pero arden con facilidad al quemarse en el aire o con oxgeno.Frmula desarrollada:

n-butanoi-butano

6. Pentano: Quinto miembro de los alcanos alcanos, de frmula qumica C5H12, se presenta con dos configuraciones el n-pentano y el i-pentano.Frmula desarrollada

7. Benceno: Lquido incoloro de olor caracterstico y sabor a quemado, de frmula C6H6, en estado puro arde con una llama humeante debido a su alto contenido de carbono. Sus vapores son explosivos, y el lquido es violentamente inflamable.Frmula desarrollada

8. Ciclohexano: Lquido voltil e incoloro con olor penetrante, de frmula C6H12, que acompaa al gas natural.Frmula desarrollada

Propiedades principales de los componentes del gas natural (15 C y 1 atmsfera)CombustibleP.F.CP.E.CP.M.kgDensidadkg/mPoderCalorficokcal/mCalor deCombustinkcal/kg

Metano-182,5-161,50,0160,7175902413187

Etano-183-870,0301,35511591612267

Etileno-169,4-103,80,0281,26--

Propano-189,9-42,10,0442,00982284611955

n-butano-138,3-0,50,0582,70683014411862

i-butano-145-10,20,0582,709129955-

n-pentano-130360,0723,506638149-

i-pentano--0,0723,435437630-

Benceno5,580,10,078890-10026

Ciclohexano6,5580,740,084--11167

CombustinEs el proceso de oxidacin rpida de un combustible acompaado de un aumento de calor y frecuentemente de luz. En el caso de los combustibles comunes, el proceso consiste en una combinacin qumica con el oxgeno de la atmsfera que lleva a la formacin de dixido de carbono, monxido de carbono y agua, junto con otros productos como dixido de azufre, que proceden de los componentes menores del combustible.A los combustibles gaseosos como el gas natural,el gas refinado o los gases manufacturados, se les aade aire antes de la combustin para proporcionarles una cantidad suficiente de oxgeno. La mezcla de aire y combustible surge del quemador a una velocidad mayor que la de la propagacin de la llama, evitando as el retroceso de sta al quemador, pero permitiendo el mantenimiento de la llama en ste. Estos combustibles, en ausencia de aire, arden con llamas relativamente fras y humeantes. Cuando el gas natural arde en el aire alcanza temperaturas que superan los 1.930 C.Las reacciones de combustin de los gases que nos interesan son las siguientes:Metano:CH4+ 2O2 CO2+ 2H2O

Etano:2C2H6+ 7O2 4CO2+ 6H2O

Eteno:C2H4+ 3O2 2CO2+ 2H2O

Propano:C3H8+ 10O2 3CO2+ 4H2O

Butano:2C4H10+ 13O2 8CO2+ 10H2O

Pentano:C5H12+ 8O2 5CO2+ 6H2O

Benceno:2C6H6+ 15O2 12CO2+ 6H2O

Ciclohexano:C6H12+ 9O2 6CO2+ 6H2O

2.2. Tipos de Compresores:Hay diferentes tipos de compresores atmosfricos, pero todos realizan el mismo trabajo: toman aire de la atmsfera, lo comprimen para realizar un trabajo y lo regresan para ser reutilizado. Elcompresor de desplazamiento positivo. Las dimensiones son fijas. Por cada movimiento del eje de un extremo al otro tenemos la misma reduccin en volumen y el correspondiente aumento de presin (y temperatura). Normalmente son utilizados para altas presiones o poco volumen. Por ejemplo el inflador de la bicicleta. Tambin existencompresores dinmicos. El ms simple es un ventilador que usamos para aumentar la velocidad del aire a nuestro entorno y refrescarnos. Se utiliza cuando se requiere mucho volumen de aire a baja presin El compresor de mbolo: Es un compresor atmosfrico simple. Un vstago impulsado por un motor (elctrico, disel, neumtico, etc.) es impulsado para levantar y bajar el mbolo dentro de una cmara. En cada movimiento hacia abajo del mbolo, el oxgeno es introducido a la cmara mediante una vlvula. En cada movimiento hacia arriba del mbolo, se comprime el oxgeno y otra vlvula es abierta para evacuar dichas molculas de oxgeno comprimidas; durante este movimiento la primera vlvula mencionada se cierra. El oxgeno comprimido es guiado a un tanque de reserva. Este tanque permite el transporte del oxgeno mediante distintas mangueras. La mayora de los compresores atmosfricos de uso domstico son de este tipo.Durante la carrera de descenso, como puede verse en el esquema de abajo (lado izquierdo) todo el cilindro se llena de aire a una presin cercana a la presin exterior. Luego, cuando el pistn comienza a subir, la vlvula de admisin se cierra, la presin interior comienza a subir y esta vence la fuerza del muelle de recuperacin de la vlvula de escape o salida (esquema lado derecho), con lo que el aire es obligado a salir del cilindro a una presin algo superior a la que existe en el conducto de salida. Obsrvese que el cuerpo del cilindro est dotado de aletas, estas aletas, aumentan la superficie de disipacin de calor para mejorar la transferencia del calor generado durante la compresin al exterior.Excepto en casos especiales, en el cuerpo del compresor hay aceite para lubricar las partes en rozamiento, as como aumentar el sellaje de los anillos del pistn con el cilindro. Este aceite no existe en los compresores de tipo mdico, usado en la respiracin asistida, debido a que siempre el aire de salida contiene cierta cantidad de l o sus vapores.Los compresores de doble etapa, trabajan con el mismo sistema simple de pistn-biela-cigeal, con la diferencia que aqu trabajan dos pistones, uno de alta y otro de baja presin. Cuando el pistn de alta presin (derecha) expulsa el aire, lo manda a otro cilindro de menor volumen. Al volver a recomprimir el aire, alcanzamos presiones ms elevadas. El compresor de tornillo: An ms simple que el compresor de mbolo, el compresor de tornillo tambin es impulsado por motores (elctricos, disel, neumticos, etc.). La diferencia principal radica que el compresor de tornillo utiliza dos tornillos largos para comprimir el oxgeno dentro de una cmara larga. Para evitar el dao de los mismos tornillos, aceite es insertado para mantener todo el sistema lubricado. El aceite es mezclado con el oxgeno en la entrada de la cmara y es transportado al espacio entre los dos tornillos rotatorios. Al salir de la cmara, el oxgeno y el aceite pasan a travs de un largo separador de aceite donde el oxgeno ya pasa listo a travs de un pequeo orificio filtrador. El aceite es enfriado y reutilizado mientras que el oxgeno va al tanque de reserva para ser utilizado en su trabajo. Sistema pendular Taurozzi: consiste en un pistn que se balancea sobre un eje generando un movimiento pendular exento de rozamientos con las paredes internas del cilindro, que permite trabajar sin lubricante y alcanzar temperaturas de mezcla mucho mayores. Alternativos o reciprocantes: utilizan pistones (sistema bloque-cilindro-mbolo como los motores de combustin interna). Abren y cierran vlvulas que con el movimiento del pistn aspira/comprime el gas. Es el compresor ms utilizado en potencias pequeas. Pueden ser del tipo hermticos, semihermticos o abiertos. Los de uso domstico son hermticos, y no pueden ser intervenidos para repararlos. Los de mayor capacidad son semihermticos o abiertos, que se pueden desarmar y reparar. Deespiral(orbital,scroll). Rotativo de paletas: en los compresores de paletas la compresin se produce por la disminucin del volumen resultante entre la carcasa y el elemento rotativo cuyo eje no coincide con el eje de la carcasa (ambos ejes son excntricos). En estos compresores, el rotor es un cilindro hueco con estras radiales en las que las palas (1 o varias) comprimen y ajustan sus extremos libres interior del cuerpo del compresor, comprimiendo as el volumen atrapado y aumentando la presin total. Rotativo-helicoidal (tornillo,screw): la compresin del gas se hace de manera continua, hacindolo pasar a travs de dos tornillos giratorios. Son de mayorrendimientoy con una regulacin de potencia sencilla, pero su mayor complejidad mecnica y costo hace que se emplee principalmente en elevadas potencias, solamente. Rotodinmicos oturbomquinas: utilizan un rodete con palas o labes para impulsar y comprimir al fluido de trabajo. A su vez stos se clasifican enaxiales2.3. PLC:La principal clasificacin de las bombas se realiza atendiendo al principio de funcionamiento en el que se basan: Bombas de desplazamiento positivo o volumtrico, en las que el principio de funcionamiento est basado en la hidrosttica, de modo que el aumento de presin se realiza por el empuje de las paredes de las cmaras que varan su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el rgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que tambin se denominan bombas volumtricas. En caso de poder variar el volumen mximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en Bombas de mbolo alternativo, en las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la accin de un mbolo o de una membrana. En estas mquinas, el movimiento del fluido es discontnuo y los procesos de carga y descarga se realizan por vlvulas que abren y cierran alternativamente. Algunos ejemplos de este tipo de bombas son la bomba alternativa de pistn, la bomba rotativa de pistones o la bomba pistones de accionamiento axial.

Bombas volumtricas rotativas o rotoestticas, en las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presin) hasta la zona de salida (de alta presin) de la mquina. Algunos ejemplos de este tipo de mquinas son la bomba de paletas, la bomba de lbulos, la bomba de engranajes, la bomba de tornillo o la bomba peristltica. Bombas rotodinmicas, en las que el principio de funcionamiento est basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la mquina y el fluido, aplicando la hidrodinmica.

En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con labes que giran generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de mquinas el flujo del fluido es contnuo. Estas turbomquinas hidrulicas generadoras pueden subdividirse en: Radiales o centrfugas, cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor. Axiales, cuando el fluido pasa por los canales de los labes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro. Diagonales o helicocentrfugas cuando la trayectoria del fluido se realiza en otra direccin entre las anteriores, es decir, en un cono coaxial con el eje del rodete. Segn el tipo de accionamiento Electrobombas. Genricamente, son aquellas accionadas por un motor elctrico, para distinguirlas de las motobombas, habitualmente accionadas por motores de explosin Bombas neumticas que son bombas de desplazamiento positivo en las que la energa de entrada es neumtica, normalmente a partir de aire comprimido. Bombas de accionamiento hidrulico, como la bomba de ariete o la noria. Bombas manuales. Un tipo de bomba manual es la bomba de balancn. Tipos de bombas de mbolo Bomba aspirante La bomba aspirante de mbolo alternativo: En una "bomba aspirante", un cilindro que contiene un pistn mvil est conectado con el suministro de agua mediante un tubo. Una vlvula bloquea la entrada del tubo al cilindro. La vlvula es como una puerta con goznes, que solo se abre hacia arriba, dejando subir, pero no bajar, el agua. Dentro del pistn, hay una segunda vlvula que funciona en la misma forma. cuando se acciona la manivela, el pistn sube. Esto aumenta el volumen existente debajo del pistn, y, por lo tanto, la presin disminuye. La presin del aire normal que acta sobre la superficie del agua, del pozo, hace subir el lquido por el tubo, franqueando la vlvula-que se abre- y lo hace entrar en el cilindro. Cuando el pistn baja, se cierra la primera vlvula, y se abre la segunda, que permite que el agua pase a la parte superior del pistn y ocupe el cilindro que est encima de ste. El golpe siguiente hacia arriba hace subir el agua a la espita y, al mismo tiempo, logra que entre ms agua en el cilindro, por debajo del pistn. La accin contina mientras el pistn sube y baja. Una bomba aspirante es de accin limitada, en ciertos sentidos. No puede proporcionar un chorro continuo de lquido ni hacer subir el agua a travs de una distancia mayor a 10 m. entre la superficie del pozo y la vlvula inferior, ya que la presin normal del aire slo puede actuar con fuerza suficiente para mantener una columna de agua de esa altura. Una bomba impelente vence esos obstculos. Bomba impelente La bomba impelente de mbolo alternativo. La bomba impelente consiste en un cilindro, un pistn y un cao que baja hasta el depsito de agua. Asimismo, tiene una vlvula que deja entrar el agua al cilindro, pero no regresar. No hay vlvula en el pistn, que es completamente slido. Desde el extremo inferior del cilindro sale un segundo tubo que llega hasta una cmara de aire. La entrada a esa cmara es bloqueada por una vlvula que deja entrar el agua, pero no salir. Desde el extremo inferior de la cmara de aire, otro cao lleva el agua a un tanque de la azotea o a una manguera.4. CONCLUSIONES Se detallan datos de los componentes del Gas Natural en tablas para su mejor comprension. Hay diferentes tipos de compresores atmosfricos, pero todos realizan el mismo trabajo: toman aire de la atmsfera, lo comprimen para realizar un trabajo y lo regresan para ser reutilizado. La principal clasificacin de las bombas se realiza atendiendo al principio de funcionamiento en el que se basan.5. BIBLIOGRAFA:

http://www.fisicanet.com.ar/energias/gases/en01_gas_natural.php http://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_(m%C3%A1quina)#Tipos_de_compresores https://avdiaz.files.wordpress.com/2008/10/tipos-de-bombas.pdf