sistemas y máquinas fluido mecánicas. bloque ii. … · para impartir la clase. no son apuntes de...

Bloque II. Tema 5.1. Compresores: Generalidades y Clasificación I

Sistemas y Máquinas Fluido Mecánicas

Carlos J. Renedo

Inmaculada Fernández Diego

Juan Carcedo Haya

Félix OrJz Fernández

Departamento de Ingeniería Eléctrica y Energé5ca

Este tema se publica bajo Licencia:

Crea5ve Commons BY-‐NC-‐SA 4.0

BLOQUE 2: Máquinas de Fluidos Compresibles

Las trasparencias son el material de apoyo del profesorpara impartir la clase. No son apuntes de la asignatura.Al alumno le pueden servir como guía para recopilarinformación (libros, …) y elaborar sus propios apuntes

En esta presentación se incluye un listado de problemasen el orden en el que se pueden resolver siguiendo eldesarrollo de la teoría. Es trabajo del alumnoresolverlos y comprobar la solución

2.1.- Ventiladores

2.2.- Compresores

2.2.1.- Generalidades

2.2.2.- Clasificación (I)

2.2.3.- Teoría de la Compresión

Departamento:

Ingeniería Eléctrica y Energética

Máquinas y Motores Térmicos

CARLOS J RENEDO [email protected]

INMACULADA FERNANDEZ DIEGO [email protected]

JUAN CARCEDO HAYA [email protected]

FELIX ORTIZ FERNANDEZ [email protected]

Las trasparencias son el material de apoyo del profesorpara impartir la clase. No son apuntes de la asignatura.Al alumno le pueden servir como guía para recopilarinformación (libros, …) y elaborar sus propios apuntes

En esta presentación se incluye un listado de problemasen el orden en el que se pueden resolver siguiendo eldesarrollo de la teoría. Es trabajo del alumnoresolverlos y comprobar la solución

2.1.- Ventiladores

2.2.- Compresores

2.2.2.- Clasificación (I)

2.2.3.- Teoría de la Compresión

BLOQUE 2: Máquinas de Fluidos Compresibles 2.2.- Compresores

Turbomáquinas Volumétricas

Máquinas de Fluidos

MotorGenerador

Máquinas TérmicasMáquinas Hidráulicas

Son Máquinas Térmicas Generadoras

Mediante la aplicación de trabajo exterior reducen el volumen aumentando lapresión de un gas o vapor

Teóricamente el proceso es isoentrópico (adiabático)

Generalidades

Turbomáquinas Volumétricas

Máquinas de Fluidos

MotorGenerador

Máquinas TérmicasMáquinas Hidráulicas

Son Máquinas Térmicas Generadoras

Mediante la aplicación de trabajo exterior reducen el volumen aumentando lapresión de un gas o vapor

Teóricamente el proceso es isoentrópico (adiabático)

Generalidades

BLOQUE 2: Máquinas de Fluidos Compresibles 2.2.- Compresores2.2.2.- Clasificación

• Herméticos (eléctricos, pequeña potencia)

• Semiherméticos

• Abiertos (sin interacción de averías)

• Eléctricos (habitual)

• Gas (favorecido por las compañías de gas para desestacionalizar su demanda)

• Motor diesel

• Turbina de gas …

Clasificación (I)

Por el Motor de Accionamiento

Se pueden clasificar atendiendo a diferentes aspectos

Por la Separación respecto a su Accionamiento

https://www.bitzer.de/index_es.jsp#

Alternativos (reciprocantes) (I)

• La presión se ajusta

• Vibraciones

• 2 válvulas

• Flujo pulsante

• Comportamiento conocido

Clasificación (II)

Por el Modo de Compresión (I)

La capacidad se puede regularsi se puede descargar (válvulade admisión abierta) alguno delos cilindros del compresor; peroel rendimiento no se mantiene

Pistón

Segmentos

Cilindro

Válvula deAdmisión

V. deEscape

DESCARGAADMISION

padm > pint V.A. abierta

pdes > pint V.D. cerrada

padm < pint V.A. cerrada

pdes < pint V.D. abierta

• Herméticos (eléctricos, pequeña potencia)

• Semiherméticos

• Abiertos (sin interacción de averías)

• Eléctricos (habitual)

• Gas (favorecido por las compañías de gas para desestacionalizar su demanda)

• Motor diesel

• Turbina de gas …

Clasificación (I)

Por el Motor de Accionamiento

Se pueden clasificar atendiendo a diferentes aspectos

Por la Separación respecto a su Accionamiento

https://www.bitzer.de/index_es.jsp#

• Vibraciones

• 2 válvulas

• Flujo pulsante

Clasificación (II)

La capacidad se puede regularsi se puede descargar (válvulade admisión abierta) alguno delos cilindros del compresor; peroel rendimiento no se mantiene

Pistón

Segmentos

Cilindro

Válvula deAdmisión

V. deEscape

DESCARGAADMISION

padm > pint V.A. abierta

pdes > pint V.D. cerrada

padm < pint V.A. cerrada

pdes < pint V.D. abierta

La capacidad se puede regular si sepuede descargar (válvula de admisiónabierta) algún cilindro; pero el rendimientono se mantiene

• Vibraciones

• 2 válvulas

• Flujo pulsante

Clasificación (II)

http://www.tausem.com.ar/empresa.html

Alternativos lineales

• Tiene dos cámaras en línea

• El accionamiento debe ser lineal

• Cada cámara tiene diferente volumen

Clasificación (III)

Por el Modo de Compresión (II)

http://www.machinerylubrication.com/Read/775/reciprocating-compressor

La capacidad se puede regular si sepuede descargar (válvula de admisiónabierta) algún cilindro; pero el rendimientono se mantiene

• Vibraciones

• 2 válvulas

• Flujo pulsante

Clasificación (II)

http://www.tausem.com.ar/empresa.html

Alternativos lineales

• Tiene dos cámaras en línea

• El accionamiento debe ser lineal

• Cada cámara tiene diferente volumen

Clasificación (III)

Por el Modo de Compresión (II)

http://www.machinerylubrication.com/Read/775/reciprocating-compressor

Clasificación (IV)

Alternativos de Pistones Axiales

• Tiene varias cámaras en la dirección del eje

• Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo

• La inclinación del plato permite regular la capacidad (+ o - mantiene el rendimiento)

• Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

Por el Modo de Compresión (III)

http://es.slideshare.net/dialmi/compresores-9940813

Clasificación (IV)

Cuadro estranguladorVálvula reguladora Disco oscilante Carril de deslizamiento

Cubo de impulsiónMuellesPresión en la cámaraEmbolo

Alta P

Baja P

Clasificación (IV)

Cuadro estranguladorVálvula reguladora Disco oscilante Carril de deslizamiento

Cubo de impulsiónMuellesPresión en la cámaraEmbolo

Alta P

Baja P

• La inclinación del plato permite regular la capacidad

Clasificación (V)

Por el Modo de Compresión (IV)

Clasificación (V)

Cilindrada

Clasificación (V)

Cilindrada

Clasificación (V)

Cilindrada

Clasificación (V)

Cilindrada

Clasificación (V)

Cilindrada = 0

α = 0

Clasificación (V)

http://www.inedoms.com/Cursos/category/curso-refrigeracion-automotriz/e-compresor/

Clasificación (V)

Cilindrada = 0

α = 0

Clasificación (V)

http://www.inedoms.com/Cursos/category/curso-refrigeracion-automotriz/e-compresor/

Clasificación (V)

http://m.vayagif.com/202431/asi-funcionan-los-pistones-axiales-de-un-motor

Alternativos de Pistones Radiales

• Tiene y válvulas antiretorno

Clasificación (VI)

Por el Modo de Compresión (V)

Puertos de Entrada y Salida

Clasificación (V)

http://m.vayagif.com/202431/asi-funcionan-los-pistones-axiales-de-un-motor

Clasificación (VI)

Puertos de Entrada y Salida

Clasificación (VI)

http://www.aqpl43.dsl.pipex.com/MUSEUM/POWER/unusualICeng/cam-IC/cam-IC.htm

http://pixshark.com/reciprocating-piston-pump.htm

Clasificación (VI)

http://www.aqpl43.dsl.pipex.com/MUSEUM/POWER/unusualICeng/cam-IC/cam-IC.htm

http://pixshark.com/reciprocating-piston-pump.htm

De paletas:

• Silenciosos

• Sin válvula de admisión

• Sensibles golpe de líquido

• Débil estanqueidad

(bajas relaciones de compresión)

Rotativos (I)

Clasificación (VII)

Por el Modo de Compresión (VII)

De paletas:

• Silenciosos

Rotativos (I)

/hm60nL2/NLerRπV 3rppp

R y r los radios del estator y el rotorLr y Lp longitudes del rotor y de la paletaep el espesor de la paleta Np el número de paletasn la velocidad de giro

Aspiración

Descarga

De paletas:

• Silenciosos

Rotativos (I)

De paletas:

• Silenciosos

Rotativos (I)

Aspiración

Descarga

De paletas:

• Silenciosos

Rotativos (I)

Aspiración

Descarga

R y r los radios del estator y el rotorLr y Lp longitudes del rotor y de la paletaep el espesor de la paleta Np el número de paletasS superficie máx de la paleta (cm2)V1 volumen de la cámara máx (cm3)n la velocidad de girov velocidadc nº de cámarasP1 presión relativa

TrabajoPot

rSPrFPar 11

)1P(ncVQ 11N

75100060

rn2SPrwSP 11

De rodillo:

• Silenciosos

• Estanqueidad muy débil

Rotativos (II)

De paletas:

• Silenciosos

Rotativos (I)

Aspiración

Descarga

R y r los radios del estator y el rotorLr y Lp longitudes del rotor y de la paletaep el espesor de la paleta Np el número de paletasS superficie máx de la paleta (cm2)V1 volumen de la cámara máx (cm3)n la velocidad de girov velocidadc nº de cámarasP1 presión relativa

TrabajoPot

rSPrFPar 11

)1P(ncVQ 11N

75100060

rn2SPrwSP 11

De rodillo:

• Silenciosos

Rotativos (II)

De rodillo:

• Silenciosos

Rotativos (II)

De rodillo:

• Silenciosos

Rotativos (II)

/hm60nL)NLerRπ(V 3rppp

De rodillo:

• Silenciosos

Rotativos (II)

De rodillo:

• Silenciosos

Rotativos (II)

/hm60nL)NLerRπ(V 3rppp

Swing:

• Silenciosos

Rotativos (III)

Clasificación (VIII)

Por el Modo de Compresión (VIII)

Swing:

• Silenciosos

Rotativos (III)

Swing:

• Silenciosos

Rotativos (III)

Swing:

• Silenciosos

Rotativos (III)

Swing:

• Silenciosos

Rotativos (III)

https://www.youtube.com/watch?v=wF9NMDqw8QQ

Swing:

• Silenciosos

Rotativos (III)

Swing:

• Silenciosos

Rotativos (III)

Swing:

• Silenciosos

Rotativos (III)

sistemas y máquinas fluido mecánicas. bloque ii. … · para impartir la clase. no son apuntes de...

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