Subido por paulaolazabal

CURSO DE COMPRESORES REV.2 pdf

Anuncio
INTRODUCCIÓN: TERMODINÁMICA DE LA COMPRESIÓN
Compresión Isotérmica
En un proceso de compresión isotérmico, la
temperatura no cambia durante la compresión. Es
imposible construir una máquina que comprima
isotérmicamente, la máquina comprimirá
isotérmicamente a medida que el número de etapas y
de interenfriadores tienda a infinito.
La siguiente ecuación aplica a un proceso de
compresión isotérmica:
Head: Es la energía necesaria para elevar la presión de
la unidad de masa de un gas desde la presión P1 hasta
la presión P2; la unidad de medida tiene dimensión de
longitud (ej.[m]). En el caso de compresión isotérmica
es:
INTRODUCCIÓN: TERMODINÁMICA DE LA COMPRESIÓN
Compresión Isoentrópica (adiabática).
La compresión isentrópica es la compresión adiabática ideal. La compresión adiabática es aquella que se efectuá sin
intercambio de calor con el medio. Este tipo de compresión se asume para compresores alternativos pero no para
centrifugos.
donde:
C: constante.
k.:es la relación de calores específicos (Cp/Cv) para el gas que se está comprimiento.
El cabezal adiabático se expresa como sigue:
La temperatura de descarga ideal y real se expresa como sigue:
donde
; entonces la T2 real es:
La potencia necesaria a entrega a un caudal de gas w[lb/min], con un cabezal adiabático Had [ft] será :
INTRODUCCIÓN: TERMODINÁMICA DE LA COMPRESIÓN
Compresión politrópica.
Este procesos de compresión se asume para los compresores dinámicos (centrífugos y axiales). El proceso de
compresión politrópica se describe, matemáticamente, como sigue:
Siendo n: exponente de las politrópicas
El cabezal politrópico se expresa como sigue:
La temperatura de descarga ideal y real se expresa como sigue:
La potencia necesaria a entrega a un caudal de gas w[lb/min], con un cabezal adiabático Had [ft]
será :
INTRODUCCIÓN: PROPÓSITO DE LOS COMPRESORES.
Los compresores se utilizan para elevar la presión de una corriente de gas con las siguientes
finalidades:
• Transporte.
• Licuefacción.
• Requerimientos de presión en Operaciones Unitarias de separación (ej.:absorción de gases).
• Requeriminetos de presión en reactores químicos (ej.: Hidrógeno de reposición y reciclo de
reactores en procesos de hidrotratamiento).
• Transporte neumático.
• Instalaciones de aire comprimido industrial.
•Almacenamiento de gases comprimidos.
•Aplicaciones en máquinas frigoríficas, etc.
INTRODUCCIÓN: USO DE COMPRESORES
La mayoría de los trabajos que involucran a los compresores caen dentro de tres categorías:
• Especificación e instalación de nuevos compresores.
• Resolución de problemas durante la puesta en marcha u operación normal.
• Modificación de compresores para resolver:
•Problemas de diseño.
•Nuevas condiciones operativas.
•Nuevo servicio.
En todos los casos el objetivo final es maximizar los beneficios aumentando la seguridad y confiabilidad del equipo
satisfaciendo requerimientos operativos y limitaciones ambientales.
Es por ello que es necesario conocer los distintos tipos de compresores y su aplicabilidad.
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: TIPOS DE COMPRESORES
El rango de aplicación de los compresores varia ampliamente en función de la presión de aspiración la cuál
puede ir desde vacío hasta varios miles de psig, en función de la presión de descarga que puede ir desde
presión atmosférica hasta valores del orden de las 15000 psig así como también será función del peso
molecular que puede ir desde el hidrógeno (MW=2) hasta refrigerantes y gases poco usuales con pesos
moleculares cercanos a 100. El tamaño, tipo y construcción del compresor varia para acomodarse a la
diversidad de servicios.
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: TIPOS DE COMPRESORES
Compresores Dinámicos: Los compresores dinámicos son los que desarrollan presión por incremento de la
energía cinética del gas que fluye en forma continua a través de la etapa correspondiente.
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: TIPOS DE COMPRESORES
Compresores de Desplazamiento positivo: Estos compresores desarrollan su performance sobre el gas a
través de un proceso repetitivo no continuo. Los tipos son:
•Reciprocantes.
•Rotativos tipo:
• Tornillo.
• Paletas.
• Anillo Líquido.
• Lóbulos.
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: TIPOS DE COMPRESORES
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: RANGOS DE APLICACIÓN
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: SELECCIÓN
VELOCIDAD ESPECÍFICA – DIÁMETRO ESPECÍFICO
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: SELECCIÓN
COEFICIENTE DE ALTURA –COEFICIENTE DE FLUJO
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: SELECCIÓN
NÚMERO DE MACH
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: SELECCIÓN
Ds vs Ns
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: SELECCIÓN
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO: SELECCIÓN
COMPRESORES DINÁMICOS: CENTRIFUGOS
Transferencia de energía entre fluído y máquina-Parámetros característicos: La transferencia de energía
entre fluído y máquina está basada en el cambio en el momento de la cantidad de movimiento que
experimenta el fluído desde la entrada hasta la salida de la máquina, que conduce a la ecuación de Euler. Al
vector cantidad de movimiento lo caracteriza en sentido y dirección, la velocidad, ya que la masa es un
escalar.
S: superficie de revolución sobre la que se ha dibujado la trayectoria de la partícula.
V: Velocidad absoluta en el punto M tangente a la trayectoria en ese punto.
Vu: componente giratoria de V.
Va: componente axial de V.
VR: componente radial.
Vr: velocidad relativa del fluído respecto al rotor de la máquina.
Vm: velocidad meridiana compuesta por VR y Va.
U: velocidad tangencial del rotor.
La componente giratoria ó tangente Vu califica la transferencia de energía, mientras que la componente
meridiana Vm califica el gasto.
COMPRESORES DINÁMICOS: CENTRIFUGOS
COMPRESORES DINÁMICOS: CENTRIFUGOS
COMPRESORES DINÁMICOS: CENTRIFUGOS
COMPRESORES DINÁMICOS: CENTRIFUGOS
COMPRESORES DINÁMICOS: CENTRIFUGOS
COMPRESORES DINÁMICOS: CENTRIFUGOS
COMPRESORES DINÁMICOS: AXIALES
COMPRESORES ALTERNATIVO (RECIPROCANTE) DE
DESPLAZAMIENTO POSITIVO
En un compresor alternativo de desplazamiento como
resultado de la carrera del pistón dentro del cilindro y la
acción de las válvulas de aspiración y descarga durante un
ciclo completo por revolucion del cigüeñal, tal como se
indica en el diagrama indicador a la izquierda.
COMPRESORES ROTATIVOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
COMPRESORES ROTATIVOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
COMPRESORES ROTATIVOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Descargar