Zoila pontilesPUNTO FIJO

UNIDAD CURRICULAR:

EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES

COMPRESORES

UNEFM

IngenieríaZoila Pontiles

¿Qué son los compresores?:

• ¿Qué son los compresores? Es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores

• . Esto se realiza 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.

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Se suelen utilizar para

Se suelen utilizar para: 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 , y en infinidad de sistemas de aire acondicionado . Se encuentran en sistemas de generación de energía eléctrica , tal como lo es el Ciclo Brayton . Se encuentran en el interior 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.

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Métodos de Compresión:Se usan cuatro métodos para comprimir un gas. Dos están en la clase

intermitente y los otros dos en la clase de flujo continuo, estos métodosson:

1. Atrapar cantidades consecutivas de gas en algún tipo de encerramiento orecipiente y reducir el volumen incrementando la presión para despuésdesalojar el gas del encerramiento.

2. Atrapar cantidades consecutivas de gas en algún tipo de encerramiento ocontenedor, trasladarlo sin cambio de volumen a la descarga ycomprimirlo por contra flujo.

3. Comprimir el gas por la acción mecánica de un impulsor o un motor conpaletas en rápida rotación, que imparten velocidad y presión al gas queesta fluyendo.

4. Alimentar el gas en un chorro de alta velocidad del mismo o diferente gasy convertir la alta velocidad de la mezcla a presión en un difusor.

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CojinetesSon puntos de apoyo de ejes y árboles para sostener su peso, guiarlos en su rotación y evitar deslizamientos.

Por la dirección del esfuerzo que soportan se clasifican los cojinetes en:

Los cojinetes radiales impiden el desplazamiento en la dirección del radio.Los cojinetes axiales impiden el deslizamiento en la dirección del ejeLos cojinetes mixtos hacen al mismo tiempo el efecto de los cojinetes radiales y axiales.

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• Los rodamientos se diseñanpara permitir el giro relativoentre dos piezas y parasoportar cargas puramenteradiales, puramente axiales ocombinaciones de ambas.

• Cada tipo de rodamientopresenta unas propiedadesque lo hacen más o menosadecuado para una aplicacióndeterminada.

Cojinetes de rodamientos

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Cojinetes de fricción o deslizamiento

Los cojinetes de fricción son elementos mecánicos encomendados a soportar una carga y a permitir el movimiento relativo entre dos elementos en una máquina. Las cargas que soportan pueden ser en dirección radial o en dirección axial, como es el caso de los cojinetes y chumaceras de empuje. Los cojinetes de fricción a diferencia de los cojinetes de rodamientos, llevan a cabo su función mediante la lubricación de las partes que friccionan.

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Sellos mecánicos

• Un sello mecánico es un dispositivo que permite unir sistemas o mecanismos, evitando la fuga de fluidos, conteniendo la presión, o no permitiendo el ingreso de contaminación.

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COMPRESORES SEGUN SU TEMPERATURA

Baja Temperatura: -10ºc a -30ºc

Media Temperatura: 0ºc a -10ºc

Alta Temperatura: 7ºc a -5ºc

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COMPRESORES SEGÚN SU CONTRUCCION

• Compresores herméticos: son aquellos que están construidos dentro de una carcasa de metal.

Trabajan con velocidades de 1,750 a 3,500 rpm com motores de 2 y 4 polos.

Estos motores se fabrican desde 1/20 HP

a 7 ½ HP.

Ventajas: silenciosos, baratos

Desventajas: no se puede reparar.

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SEGÚN SU CONSTRUCCION

• Compresores semihermetico: están encerrados dentro de una carcasa con tapa de acceso para realizar inspecciones.

Estos tienen su gran uso en la refrigeración comercial y se fabrican en caballajes de 2HP en adelante.

Ventajas: se puede reparar.

Desventajas: son caros.

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SEGÚN SU CONSTRUCCION

Compresores abiertos: se diferencian de los semisellados porque tienen un eje que sale al exterior.

Estos son movidos por motores externos

Estos se fabrican desde 1HP a 300HP.

Se utilizan en fabricas, barcos, autobuses.

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CLASIFICACIONSEGÚN SU DESPLAZAMIENTO

• DESPLAZAMIENTO POSITIVO

• RECIPROCANTES Y ROTATORIOS

• DINAMICOS

• CENTRIFUGOS Y AXIALES

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El sistema neumático básico

1. Compresor 2. Motor eléctrico 3. Presostato 4. Valvula antiretorno5. Depósito 6. Manómetro 7. Purga automática 8. Válvula de seguridad9. Secador de aire refrigerado 10. Filtro de línea

1. Purga del aire 2. Purga automática 3. Unidad de acondicionamiento del aire4. Valvula direccional 5. Actuador 6. Controladores de velocidadZoila Pontiles

Compresión del aire

Compresores

COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO

ALTERNATIVOS ROTATIVOS

EMBOLO PALETADIAFRAGMA TORNILLO

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Compresores de Desplazamiento Positivo:

Se subdividen en dos categorías básicas: Reciprocantes y Rotatorios.

El compresor reciprocante tienen uno o más cilindros en los cuales hayun pistón o embolo de movimiento alternativo que desplaza un volumenpositivo en cada carrera.

Los rotatorios incluyen los tipos de lóbulos, espiral, aspas o paletas yanillos de liquido. Cada uno con una carcasa, o con mas elementosrotatorios que se acoplan entre sí, como los lóbulos o las espirales, odesplazan un volumen fijo en cada rotación.

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Se muestra el esquema de uncompresor de émbolo típico. Es enesencia una máquina con unmecanismo pistón-biela -manivela.

Todos los compresores son accionadospor alguna fuente de movimientoexterna. Lo común es que estas fuentede movimiento sean motores, lomismo de combustión como eléctricos.En la industria se mueven compresoresaccionados por máquinas de vapor oturbinas.

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Compresores Reciprocantes o de Pistones:

Para equipo de procesos no se utilizan mucholos tamaños grandes y se prefieren loscentrífugos. Si hay alta presión y un gasto másbien bajo, se necesitan los reciprocantes.

El número de etapas o cilindros se debeseleccionar con relación a las o temperaturas dedescarga, tamaño disponible para los cilindros ycarga en el cuerpo o biela del compresor.

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Compresión del aire

Compresor de émbolo de una sóla etapa

Aire en la gama de 3 - 7 bares

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Compresión del aire

Compresor de émbolo de dos etapas

Aire ~ 7 bares Tª final 120 ºC

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Compresión del aire

Compresor de diafragma

• Aire hasta 5 bares

• Libre de aceite

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Compresores Rotatorios o de Tornillo:

Los sopladores, bombas de vacío y compresores rotatorios todosson de desplazamiento positivo, en los cuales un elementorotatorio desplaza un volumen fijo con cada revolución.

El más antiguo y conocido es el de lóbulos, el cual dos o tresrotores en forma de •8• se acoplan entre sí y se impulsan conengranes de sincronización montados en cada eje.

Se usan principalmente como sopladores de baja presión, quecomprimen el aire o gases hasta 5 a 7 psig y algunos hasta 25 psig.

También se utilizan como bombas de vacío, que son en realidadcompresores que funcionan con presiones de succión inferiores ala atmosférica y con presiones de descarga iguales a la atmosféricao un poco mayores.

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Compresión del aire

Compresor rotativo de paletas deslizantes

• Tª final 190 ºC

• Aceite de refrigerante

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Compresión del aire

Compresor rotativo de tornillo

• Caudales > 400 m3 / min

• Presión > 10 bares

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Ventilador - Compresor:

Compresor refrigerado por aire y aceite,totalmente automático y silencioso, conmotor hermético. La novedad de estecompresor es la refrigeración del motorpor ventiladores de aire. Dotado dealetas disipadoras en el cabezal delmotor.

Este modelo es adecuado para trabajosen talleres y estudios con consumomedio de aire.

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Compresores de Desplazamiento No positivo, Dinámicos o Centrífugos:

Los compresores Dinámicos son de los másutilizados en la industria, porque suconstrucción sencilla, libre demantenimiento y permite unfuncionamiento continuo durante largosperiodos.

El compresor centrifugo más sencillo es elsuspendido, de una sola etapa.

Los hay disponible para flujo desde 3000hasta 150000 PCMS o SFCM.

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Compresores Centrífugos de Flujo Radial:

El Compresor Centrífugo es un tipo deturbocompresor que puede presentar unflujo radial, diagonal, o una combinaciónde ambos.

Las velocidades periféricas de las seccionesmedias de entrada y salida sonsustancialmente diferentes.

Este Compresor cuenta con una pieza

rotatoria y no requiere de aceite

lubricante ni de sellos de gas, lo que

supone:

1.- Bajo costo de manufactura

2.- Poco mantenimiento

3.- Bajo costo de reparaciones

4.- Bajo costo de reemplazo

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Compresores de Flujo Axial:

En estos compresores, el flujo del aire esparalelo al eje o al árbol del compresor y nocambia de sentido como en los centrífugos deflujo radial.

Cada etapa consta de aspas rotatorias y fijas.En un diseño de reacción de 50 %, la mitaddel aumento de la presión ocurre en las aspasdel rotor y las de la segunda mitad en las delestator.

Los compresores isotérmicos de flujo axial yde flujo axial- radial están diseñados paramanejar grandes volúmenes de flujo de aire yde otros gases depurados dentro de unacarcasa relativamente pequeña, mientrasconservan un alto rendimiento.

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Unidades de Medición:

SCFM o PCMS: Pies cúbicos por minuto estándarSe refiere al aire atmosférico a condiciones estándar que son:-14.696 PSIA ó 1.01 Bar- 60° F ó 16° C-0% Humedad relativa (H.R)

NCFM o PCMN: Pies cúbicos por minuto normalSe utiliza para referirse a las condiciones normales de aire atmosférico, a saber.- 14.696 Psia ó 1.01 Bar- 68° F ó 20° C-36% Humedad relativa (H.R)

Las siguientes unidades son importantes al momento de realizar un cálculo otener en cuenta al momento de una revisión del mecanismo, para saber a quécondiciones esta considerado el equipo.

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