7 sopladores, abanicos y compresores (flujo compresible)
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Abanicos, Sopladores y Compresores
Operaciones de Transferencia de MOMENTUM
ChemEng IQA
Introducción
• Equipos utilizados para flujo compresible• Mover gases• Aumentar velocidades• Cambiar posiciones (alturas)• Presurizar• Equipos varios• Más comunes: Abanicos, ventiladores, sopladores,
compresores
Abanicos y ventiladores
• Mover aire• Generalmente no presuriza• Bajas velocidades• Sopladores equipos rotatorios• Podemos suponer flujo incompresible
– Por ende las ecuaciones de la EEM son aplicables
Abanicos y ventiladores
• La fuerza aplicada al aire, osea P (F/A), no modifica el volumen especifico del aire
• El aire puede ser tratado como un líquido liviano
Abanicos y ventiladores: Ejercicio
Ejercicio en YT
Sopladores• Mueven aire• Velocidades bajas a
moderadas• Si hay ligera compresión• No siempre puede ser
modelado como incompresible
Sopladores
1. Turbina2. Carcaza3. Flecha4. Rodamientos5. Base6. Motor
Sopladores
Motor
Tubería de salida
Sopladores: Ejercicio
Ejercicio en YT
Compresores• Aumentar presión• Desplazamiento positivo (tornillo)• Centrífugos (común)• Axial
Compresor: Centrífugo
Compresor: Centrífugo
Compresor: Axial
Compresor: Tornillo
Compresión• Aumento de presión• La presión puede ser transofrmada a:– Velocidad– Posición (altura)– Presión
• Isentrópica (Adiabático y sin fricción)• Isotérmica• Polietrópica
Compresión• La temperatura aumenta por ser adiabático• El volumen específico aumenta por el aumento
en Temp.• Las altas temp. dañan el equipo• Altas temp. pueden perturbar al fluido
• Gama= Cp/Cv
Radio de compresión• Pb/Pa (descarga entre succión)• Pb/Pa < 4; no hay problema con Temp• Pb/Pa > 10´; hay cambios de temperatura
severos
La ecuación de trabajo de compresión
Compresión: Isentrópica• Unidades sin enfriamiento• Unidades pequeñas• Suposición sin fricción y adiabático
• Sustituyendo en la ecuación de trabajo…
Compresión: Isotérmica• Con chaqueta de enfriamiento• Temperatura constante
• Sustituyendo para trabajo e integrando…
Compresión: Politrópica• Compresiones muy grandes• Ni adiabático, ni isotérmico• Relación “n”
• Sustituyendo para trabajo…
Compresión: por Etapas• Por secciones o “etapas de compresión”• La entrada de un compresor es la salida de otro• Se aumenta la presión• Arreglo en series• Típicamente se enfría• Eficiencias de 80-90%
Potencia de freno• Brake horsepower• Eficiencia divide por ser trabajo de salida (vs.
bomba que multiplica por ser de entrada)
Ejercicios de Compresión
Isentrópica
Politrópica
Isotérmica
Por Etapas
Compresión…
Caso IntegradorFlujo de tuberías
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