equipos máquinas e instalaciones

UNIDAD CURRICULAR:
EQUIPOS MÁQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES
COMPRESORES
PUNTO FIJO
Zoila pontiles
Zoila Pontiles
Ingeniería
UNEFM
¿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.
•
Zoila Pontiles
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 métodos
son:
1. Atrapar cantidades consecutivas de gas en algún tipo de encerramiento o
recipiente y reducir el volumen incrementando la presión para después
desalojar el gas del encerramiento.
2. Atrapar cantidades consecutivas de gas en algún tipo de encerramiento o
contenedor, trasladarlo sin cambio de volumen a la descarga y
comprimirlo por contra flujo.
3. Comprimir el gas por la acción mecánica de un impulsor o un motor con
paletas en rápida rotación, que imparten velocidad y presión al gas que
esta fluyendo.
4. Alimentar el gas en un chorro de alta velocidad del mismo o diferente gas
y convertir la alta velocidad de la mezcla a presión en un difusor.
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Cojinetes
Son 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 eje
Los cojinetes mixtos hacen al mismo tiempo el
efecto de los cojinetes radiales y axiales.
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Cojinetes de
rodamientos
• Los rodamientos se diseñan
para permitir el giro relativo
entre dos piezas y para
soportar cargas puramente
radiales, puramente axiales o
combinaciones de ambas.
• Cada tipo de rodamiento
presenta unas propiedades
que lo hacen más o menos
adecuado para una aplicación
determinada.
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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:
a -5ºc
7ºc
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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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CLASIFICACION
SEGÚN SU DESPLAZAMIENTO
• DESPLAZAMIENTO POSITIVO
• RECIPROCANTES Y ROTATORIOS
• DINAMICOS
• CENTRIFUGOS Y AXIALES
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El sistema neumático básico
1. Compresor
2. Motor eléctrico
antiretorno
5. Depósito
6. Manómetro
9. Secador de aire refrigerado
1. Purga del aire
4. Valvula direccional
3. Presostato
7. Purga automática
10. Filtro de línea
4. Valvula
8. Válvula de seguridad
2. Purga automática
3. Unidad de acondicionamiento del aire
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5. Actuador
6. Controladores de velocidad
Compresión del aire
Compresores
COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO
ALTERNATIVOS
EMBOLO
ROTATIVOS
DIAFRAGMA
PALETA
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TORNILLO
Compresores de Desplazamiento Positivo:
Se subdividen en dos categorías básicas: Reciprocantes y Rotatorios.
El compresor reciprocante tienen uno o más cilindros en los cuales hay
un pistón o embolo de movimiento alternativo que desplaza un volumen
positivo en cada carrera.
Los rotatorios incluyen los tipos de lóbulos, espiral, aspas o paletas y
anillos de liquido. Cada uno con una carcasa, o con mas elementos
rotatorios que se acoplan entre sí, como los lóbulos o las espirales, o
desplazan un volumen fijo en cada rotación.
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
Se muestra el esquema de
un
compresor de émbolo típico. Es en
esencia una máquina con un
mecanismo pistón-biela -manivela.

Todos los compresores son accionados
por alguna fuente de movimiento
externa. Lo común es que estas fuente
de movimiento sean motores, lo
mismo de combustión como eléctricos.
En la industria se mueven compresores
accionados por máquinas de vapor o
turbinas.
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Compresores Reciprocantes o de Pistones:
Para equipo de procesos no se utilizan mucho
los tamaños grandes y se prefieren los
centrífugos. Si hay alta presión y un gasto más
bien bajo, se necesitan los reciprocantes.
El número de etapas o cilindros se debe
seleccionar con relación a las o temperaturas de
descarga, tamaño disponible para los cilindros y
carga 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 todos
son de desplazamiento positivo, en los cuales un elemento
rotatorio desplaza un volumen fijo con cada revolución.
El más antiguo y conocido es el de lóbulos, el cual dos o tres
rotores en forma de •8• se acoplan entre sí y se impulsan con
engranes de sincronización montados en cada eje.
Se usan principalmente como sopladores de baja presión, que
comprimen el aire o gases hasta 5 a 7 psig y algunos hasta 25 psig.
También se utilizan como bombas de vacío, que son en realidad
compresores que funcionan con presiones de succión inferiores a
la atmosférica y con presiones de descarga iguales a la atmosférica
o 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, con
motor hermético. La novedad de este
compresor es la refrigeración del motor
por ventiladores de aire. Dotado de
aletas disipadoras en el cabezal del
motor.
Este modelo es adecuado para trabajos
en talleres y estudios con consumo
medio de aire.
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Compresores de Desplazamiento No
positivo, Dinámicos o Centrífugos:
Los compresores Dinámicos son de los más
utilizados en la industria, porque su
construcción
sencilla,
libre
de
mantenimiento
y
permite
un
funcionamiento continuo durante largos
periodos.
El compresor centrifugo más sencillo es el
suspendido, de una sola etapa.
Los hay disponible para flujo desde 3000
hasta 150000 PCMS o SFCM.
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Compresores Centrífugos de Flujo Radial:
El
Compresor Centrífugo es un tipo de
turbocompresor que puede presentar un
flujo radial, diagonal, o una combinación
de ambos.
Las velocidades periféricas de las secciones
medias de entrada y salida son
sustancialmente 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 es
paralelo al eje o al árbol del compresor y no
cambia de sentido como en los centrífugos de
flujo radial.
Cada etapa consta de aspas rotatorias y fijas.
En un diseño de reacción de 50 %, la mitad
del aumento de la presión ocurre en las aspas
del rotor y las de la segunda mitad en las del
estator.
Los compresores isotérmicos de flujo axial y
de flujo axial- radial están diseñados para
manejar grandes volúmenes de flujo de aire y
de otros gases depurados dentro de una
carcasa relativamente pequeña, mientras
conservan un alto rendimiento.
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Unidades de Medición:
Las siguientes unidades son importantes al momento de realizar un cálculo o
tener en cuenta al momento de una revisión del mecanismo, para saber a qué
condiciones esta considerado el equipo.
SCFM o PCMS: Pies cúbicos por minuto estándar
Se 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 normal
Se 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)
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