Compresor

DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS
Código: FOR-GA-83/Versión 2
IDENTIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD PEDAGÓGICA
PROGRAMA DE FORMACIÓN
UNIDAD DE APRENDIZAJE
ACTIVIDAD
OPERACIONES MINERAS 4
VENTILACION MINERA
COMPRESORES
PROFUNDIZAR EN EL TEMA REFERENTE AL FUNCIONAMIENTO DE LA VENTILACION EN MINERIA
OBJETIVOS
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
El ventilador es una turbomáquina que sirve para transportar gases, absorbiendo energía mecánica en el eje y devolviéndola al gas. En obra civil o en minería se emplean en
la renovación del aire, funcionando en el medio de trabajo por impulsión o por extracción.
La ventilación cobra especial importancia en los trabajos subterráneos tales como galerías, pozos y túneles. Ésta consigue la disminución notable de enfermedades
pulmonares profesionales así como un aumento sustancial de la productividad de los equipos. Además, también se emplea la ventilación durante la gestión de los grandes
túneles carreteros, de forma que se consiga una atmósfera saludable para el automovilista y un aire puro que permita a los motores térmicos una marcha eficiente.
Los ventiladores son máquinas destinadas a producir un incremento de presión total del aire pequeño, con una relación de compresión de 1,1. En este caso la variación del
volumen específico del gas a través de la máquina se puede despreciar, por lo que el ventilador se comporta como una turbomáquina hidráulica. Se distingue del
turbocompresor en que las variaciones de presión en el interior del ventilador son tan pequeñas, que el gas se puede considerar prácticamente incompresible. Esto significa
que las leyes que relacionan el caudal, la presión y la potencia de un ventilador con su velocidad de rotación son las mismas que en las bombas axiales o centrífugas.
A continuación os paso un Polimedia presentado por la profesora Petra Amparo López Jiménez, de la Universitat Politècnica de València. Allí se presentna los tipos de
ventiladores y se describe importancia de las curvas de selección de los mismos, así como la determinación de su punto de fun cionamiento e idoneidad para una
instalación. Espero que os guste.
Compresor (máquina)
Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como 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.
Al igual que las bombas, los compresores también desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas térmicas, ya que
su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente, también 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.
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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.
 Se encuentran en sistemas de generación de energía eléctrica, tal como lo es el Ciclo Brayton.
 Se encuentran en el interior de 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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Utilización
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Funcionamiento de un compresor axial.
Clasificación según el método de intercambio de energía:
Hay diferentes tipos de compresores atmosféricos, pero todos realizan el mismo trabajo: toman oxígeno de la atmósfera, lo comprimen para realizar un trabajo y lo regresan
para ser reutilizado.
El compresor de desplazamiento positivo. Las dimensiones son fijas. Por cada movimiento del eje de un extremo al otro tenemos la misma reducción en volumen y el
correspondiente aumento de presión (y temperatura). Normalmente son utilizados para altas presiones o poco volumen. Por ejemplo el inflador de la bicicleta. También
existen compresores dinámicos. El más 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 presión.1
 El compresor de émbolo: es un compresor atmosférico simple. Un vástago impulsado por un motor (eléctrico, diésel, neumático, etc.) es impulsado para levantar y
bajar el émbolo dentro de una cámara. En cada movimiento hacia abajo del émbolo, el oxígeno es introducido a la cámara mediante una válvula. En cada
movimiento hacia arriba del émbolo, se comprime el oxígeno y otra válvula es abierta para evacuar dichas moléculas de oxígeno comp rimidas; durante este
movimiento la primera válvula mencionada se cierra. El oxígeno comprimido es guiado a un tanque de reserva. Este tanque permite el transporte del oxígeno
mediante distintas mangueras. La mayoría de los compresores atmosféricos de uso doméstico son de este tipo.
 El compresor de tornillo: Aún más simple que el compresor de émbolo, el compresor de tornillo también es impulsado por motores (eléctricos, diésel, neumáticos,
etc.). La diferencia principal radica que el compresor de tornillo utiliza dos tornillos largos para comprimir el oxígeno dentro de una cámara larga. Para evitar el daño
de los mismos tornillos, aceite es insertado para mantener todo el sistema lubricado. El aceite es mezclado con el oxígeno en la entrada de la cámara y es
transportado al espacio entre los dos tornillos rotatorios. Al salir de la cámara, el oxígeno y el aceite pasan a través de un largo separador de aceite donde el
oxígeno ya pasa listo a través de un pequeño orificio filtrador. El aceite es enfriado y reutilizado mientras que el oxígeno va al tanque de reserva para ser utilizado
en su trabajo.
 Sistema pendular Taurozzi: consiste en un pistón 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-émbolo como los motores de combustión interna). Abren y cierran válvulas que con el
movimiento del pistón aspira/comprime el gas. Es el compresor más utilizado en potencias pequeñas. Pueden ser del tipo herméticos, semiherméticos o abiertos.
Los de uso doméstico son herméticos, y no pueden ser intervenidos para repararlos. Los de mayor capacidad son semiherméticos o abiertos, que se pueden
desarmar y reparar.
 De espiral (orbital, scroll).
 Rotativo de paletas: en los compresores de paletas la compresión se produce por la disminución del volumen resultante entre la carcasa y el elemento rotativo cuyo
eje no coincide con el eje de la carcasa (ambos ejes son excéntricos). En estos compresores, el rotor es un cilindro hueco con estrías radiales en las que las palas
(1 o varias) comprimen y ajustan sus extremos libres interior del cuerpo del compresor, comprimiendo asi el volumen atrapado y aumentando la presion total.
 Rotativo-helicoidal (tornillo, screw): la compresión del gas se hace de manera continua, haciéndolo pasar a través de dos tornillos giratorios. Son de
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Tipos de compresores
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mayor rendimiento y con una regulación de potencia sencilla, pero su mayor complejidad mecánica y costo hace que se emplee principalmente en elevadas
potencias, solamente.
Rotodinámicos o turbomáquinas: utilizan un rodete con palas o álabes para impulsar y comprimir al fluido de trabajo. A su vez éstos se clasifican en axiales
Compresor de pistón
Publicada By Víctor Yepes Piqueras - Generadores eléctricos, compresores, bombas y ventiladores, MAQUINARIA AUXILIAR Y EQUIPOS DE ELEVACIÓN
Un compresor de pistón, compresor volumétrico alternativo o compresor de émbolo es un compresor de gases que funciona por el desplazamiento de un émbolo
dentro de un cilindro (puede tener varios) movido por un cigüeñal para obtener gases a alta presión. El gas a comprimir entra, a presión ambiental, por la válvula de admisión
en el cilindro, donde se comprime con el pistón, que tiene un movimiento alternativo mediante un cigüeñal y un biela, y se descarga, comprimido, por la válvula de descarga.
Es uno de los compresores más antiguos y conocidos, aunque hoy se emplean especialmente los compresores rotativos. El principio de funcionamiento del compresor
alternativo, basado en el desalojamiento del aire por el émbolo, permite fabricar máquinas con pequeño diámetro y un recorrido insignificante del pistón, que desarrollan alta
presión con un caudal relativamente pequeño.
Los compresores de pistones pueden clasificarse atendiendo a distintas características: (más…)
Compresores helicoidales o de tornillo
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Publicada By Víctor Yepes Piqueras - Generadores eléctricos, compresores, bombas y ventiladores, MAQUINARIA AUXILIAR Y EQUIPOS DE ELEVACIÓN
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El compresor helicoidal de dos rotores, es un aparato rotativo de desplazamiento positivo, en la que la compresión del aire se efectúa mediante dos rotores (husillos
roscados). Está constituido por dos o tres tornillos helicoidales engranados entre sí. La longitud de los tornillos debe ser superior, al menos de 1,5 a 2 veces su paso, para
asegurar la estanqueidad de las cámaras formadas entre las hélices. Funcionan a velocidades elevadas, debido a la ausencia de válvulas y fuerzas mecánicas
desequilibrantes, por lo que sus dimensiones son muy pequeñas en relación con su capacidad.
El perfil del tornillo conductor es convexo, mientras que el del conducido es cóncavo; el rotor conductor, conectado al eje motor, gira más rápido que el conducido. El aire que
penetra por la cavidad de aspiración, situada en uno de los extremos del compresor, llena por completo cada una de las cámaras de trabajo helicoidales del rotor conducido.
Durante el giro de los rotores, las cámaras de trabajo limitadas entre los filetes de los rotores y las superficies internas del estator, dejan de estar en comunicación directa
con la cavidad de aspiración y se desplazan junto con el aire a lo largo de los ejes de rotación.
Estos compresores son los más utilizados en obras públicas y en refrigeración industrial. Son una solución idónea para producciones que superen los 10 m 3/min, con
rendimientos por encima del 85%. Se pueden alcanzar presiones de hasta 50 bares.
Podemos distinguir dos tipos:
 Con engranajes exteriores para transmitir el movimiento en entre ambos rotores. Presentan cierto juego entre sí, lo que evita el desgaste y hace innecesaria la
lubricación.
 Con flujo de aceite a través de la máquina para lubricar y sellar, así como para refrigerar el gas comprimido. En este caso, los engranajes pueden suprimirse
transmitiéndose el movimiento directamente por el contacto entre ambos rotores.
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Se apuntan como ventajas la ausencia de oscilaciones y ruidos, la gran fiabilidad por la ausencia de rozamientos, el menor mantenimiento y el poco espacio que usan.
Además, el compresor de tornillo tiene un rendimiento energético superior al alternativo cuando la instalación se encuentra a plena producción. Como inconveniente podría
citarse el precio elevado de sus piezas, por la gran precisión requerida para el ajuste en el montaje y una mano de obra especializada para su mantenimiento.
Os dejo algunos vídeos explicativos que espero os gusten.
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ACTIVIDAD: Ver videos en youtube y complementar la información , compresores de tornillo, compresores helicoidales|
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RECURSOS Y EQUIPOS REQUERIDOS