Compresión múltiple. Alcance. Compresión múltiple. Tipos. Compresión múltiple. Causas de implantación

Transcripción

1 Coresón últle. lcance lcacones con fuertes dferencas de teeratura entre condensacón y eaoracón (tasas eleadas de coresón): Refrgeracón a baja teeratura. obas de calor alta teeratura. MÁQUINS DE COMPRESIÓN SISTEMS MUTIETP E. TORRE E. TORRE Pag. Coresón últle. Causas de lantacón Dsnucón de rendentos oluétrcos (Coresores alternatos), debdo al auento en la tasa de coresón. uento del título en aor en entrada de eaorador. uento en teeraturas de descarga de coresón. Con resecto a los lítes ráctcos de utlzacón de coresón últle odeos acer referenca, de anera uraente orentata, a los sguentes alores: Para dferencas de teeraturas, entre condensacón y eaoracón, ayores de ºC, en el caso de aoníaco. En caso de los fludos actuales uede llegarse asta los ºC. Coresón últle. Tos Drecta. Indrecta (cascadas). a dferenca fundaental radca en la utlzacón de un únco fludo (drecta) o as de uno (ndrecta). E. TORRE Pag. E. TORRE Pag.

2 Incos COMPRESIÓN MUTIPE DIRECT DOE ETP En, un australano W.G. oc atenta el rer coresor coound. En 9 la fra Sulzer fabrcó el rer coresor de doble etaa con aoníaco coo fludo de trabajo. En la fgura un coresor orzontal de aoníaco coound de dos etaas (9-9) de Carl on nde. En 9 J. & E. Hall construye el rer coresor de doble etaa ara CO. Un segundo coresor de doble etaa fué construdo or la eresa Yor en 9. Tabén la eresa Frc construyó estas nstalacones. E. TORRE Pag. Coresón doble drecta. Dsoscones. Subdsón del roceso Introduccón de una resón ntereda. ooster.- Dos equos de coresón ndeendentes, en sere. Coresor de alta Coresor de baja Coound.- Un únco coresor realza las dos etaas de coresón. DESCENSO EN TSS DE COMPRESIÓN PRCIES E. TORRE Pag. E. TORRE Pag.

3 Desrecalentaento entre etaas Desrecalentaento. Métodos ' Con agente externo. Inyeccón drecta. Exansón últle. Intercabador nteredo: Inyeccón total T T Inyeccón arcal DESCENSO EN TEMPERTUR DE DESCRG E. TORRE Pag. 9 E. TORRE Pag. gente externo. Esquea gente externo. tacón térca ' T T GENTE EXTERNO Te. líte C.. C.. E FUIDO UTIIZDO NORMMENTE ES E DE CONDENSCIÓN E. TORRE Pag. TEMPERTUR ÍMITE CONDICION TEMPERTUR DE GENTE EXTERNO (FUIDO DE CONDENSCIÓN) E. TORRE Pag.

4 gente externo. Inconenentes Inyeccón drecta. Conceto básco Desrecalentaentos ltados or la teeratura del agente externo. Intercabador de gran suerfce, sobre todo en el caso de uso del are, al transferr otenca térca entre dos gases, abos alos conductores del calor. la sta de los nconenentes derados del uso de un agente externo, suele adotarse, en nstalacones de eda otenca, la dsoscón denonada de nyeccón drecta, en la cual: a fuente fría de desrecalentaento es la roa nstalacón. a anteror característca trae coo consecuenca una era en la otenca frgorífca, al ser esta, en arte, utlzada en el enfraento de los aores de descarga del coresor de baja. E. TORRE Pag. E. TORRE Pag. Inyeccón drecta. Esquea Inyeccón drecta. Cclo Ea. + C.. C.. V F Ea. C.. C.. + V F V V E DESRECENTMIENTO SE CONSIGUE POR MEDIO DE PROPI INSTCIÓN. E. TORRE Pag. E. TORRE Pag.

5 Inyeccón drecta. Caudales Inyeccón drecta. Caudales Desgualdad de caudales crculantes or etaas de coresón. alance en la ezcla a resón ntereda: ( Ea. ) Caudal ásco or exansor auxlar. ( ) /( ) Caudal ásco or condensador y coresor de alta. ( ) /( ) C.. C.. + V F V C.. V V a dferenca de caudal ásco uede ser coensada en caudales oluétrcos, or el oluen esecífco consegudo con el desrecalentaento. ( ) ( ) /( ) El sstea resulta benefcoso s la roduccón oluétrca es enor que sn desrecalentaento. Ea. ( ) / ( ) / ; q q C.. F + E. TORRE Pag. E. TORRE Pag. Inyeccón drecta. Vsta Inyeccón drecta con ntercabador.p..p. Ea. a nyeccón nter-etaas se realza en contracorrente a la entrada de aores rocedentes de la etaa de baja C.. C.. + V F V Ea. E. TORRE Pag. 9 9 El ntercabador rooca un subenfraento de lqudo reo a la nyeccón a resón ntereda E. TORRE Pag. 9

6 Inyeccón drecta con ntercabador Inyeccón drecta con ntercabador.p..p. Ea. 9 T T T T T T Ef T T T T T -T T T E. TORRE Pag. E. TORRE Pag. Inyeccón drecta con ntercabador Exansón últle. Conceto básco Una segunda osbldad de desrecalentaento edante la nstalacón es la exansón últle, en la que: a fuente fría de desrecalentaento es una corrente de aores a resón ntereda. a anteror característca elna la era en otenca frgorífca, uesto que el aor no roduce otenca y adeás se da un aorro en otenca consuda or el coresor de baja. El nconenente es la falta de control en el roceso de enfraento entre etaas. E. TORRE Pag. E. TORRE Pag.

7 Exansón últle. Esquea Exansón últle. Cclo Ea. C.. C.. + Ea. + C.. C.. ' ' El desrecalentaento se consgue or edo de la roa nstalacón. E. TORRE Pag. E. TORRE Pag. Exansón últle. Co. Centrífugo (..) Exansón últle. Coresores de tornllo E. TORRE Pag. E. TORRE Pag.

8 Exansón últle. Caudales Exansón últle. Efcenca del sstea Desgualdad de caudales crculantes or etaas de coresón. alance en el searador a resón ntereda: ( ). Caudal ásco de aor de salda del searador E. TORRE Pag. 9 Ea. + C.. C.. ' a otenca or undad de asa condensada dsnuye con la exansón escalonada, ya que arte del aor sólo se core desde la resón ntereda. S la otenca frgorífca, or undad de asa condensada, no descende, el efecto global será osto. Produccones esecífcas sn y con exansón escalonada q " q' S la entalía del estado suera la del, la otenca, con exansón escalonada, suera al sstea sn esta dsoscón. E. TORRE Pag. Ea. + C.. C.. ' Ventajas Exansón últle. Resuen Parte del aor no se exande asta la as baja resón, or lo que dsnuye la otenca de coresón. os aores anterores no nterferen, en cuanto a la transsón térca, en el eaorador. Inconenentes Desrecalentaento ltado entre etaas, lo que ace al sstea sólo ato con fludos cuyo auento de teeratura, en la coresón, sea oderado. Ea. + C.. C.. ' Máqunas con ntercabador nteredo. Concetos báscos En grandes nstalacones se utlzan confguracones dotadas de recentes nteredos a la resón ntereda, estos tenen la funcón, no solo de roocar el enfraento de los aores de baja, sno la obtencón de títulos eleados en entrada a eaorador, son: De to aberto; o nyeccón total. De to cerrado; o de nyeccón arcal. E. TORRE Pag. E. TORRE Pag.

9 Intercabador aberto. Inyeccón total Inyeccón total. Cclo de la nstalacón + Ea. C.. + C.. Ea. C.. V C.. V V V Desrecalentaento y exansón escalonada. E. TORRE Pag. E. TORRE Pag. Recente a eda resón. Vsta Inyeccón total. nálss de caudales Ea. C.. V C.. V + Desgualdad de caudales crculantes or etaas de coresón. alance en el searador a resón ntereda: Caudal ásco or condensador ( ) ( ) Ea. C.. V C.. V + E. TORRE Pag. E. TORRE Pag. 9

10 Intercabador cerrado. Inyeccón arcal Intercabador cerrado. Cclo Eaorador C.. C.. Condensador Ea. C.. C.. Desrecalentaento y exansón escalonada. E. TORRE Pag. E. TORRE Pag. Inyeccón arcal. Vsta Intercabador nteredo to cerrado No fguran las conexones desde condensador E. TORRE Pag. 9 E. TORRE Pag.

11 Intercabador nteredo. Dscusón Condensador a utlzacón de las áqunas con ntercabador to cerrado se debe a que a esar de ser enos efcente desde un unto de sta energétco, la nstalacón trabaja con un exansor rncal que actúa entre las resones extreas (condensacón y eaoracón), lo que garantza una ejor alentacón al eaorador, al ser este exansor de coortaento as estable que los de la nstalacón con ntercabador aberto en la que los exansores trabajan con tasas nferores a la total. Co..P. Método de desrecalentaento Co..P. Inyeccón de lqudo Exansón escalonada (Iny. lqudo otata) Eaorador Intercabador suerfcal Inyeccón total Inyeccón arcal E. TORRE Pag. E. TORRE ESQUEM GENÉRICO Q P C Condensador C V C T T T s TRTMIENTO GENER PR DOE COMPRESIÓN CON DESRECENTMIENTO Y SUENFRIMIENTO S Eaorador Q D C P C V s E. TORRE

12 ESQUEM GENÉRICO. CÁCUOS ESQUEM GENÉRICO. CÁCUOS Q P C Condensador C V C S D Eaorad C or Q P C alance de caudales y su relacón:, r / Paráetros: Subenfraento a a ( a ) Recalentaento b () () Q P C Condensador C V C S D Eaorad C or Q P C alance en ezclas V C V () () Con (), (), () y (): r a b V b ( b ) V () E. TORRE E. TORRE CSOS DE MONÍCO Y R- VORES DE a Y b E. TORRE E. TORRE

13 VORES DE a Y b E. TORRE 9 COP s V s s s R b a R a R R COP ; ; ; ; E. TORRE COP s V s s s R b a R a R R COP ; ; ; ; E. TORRE SEECCIÓN DE PRESIÓN INTERMEDI

14 Eleccón de la resón ntereda. Métodos Igualdad de relacones de coresón. Igualdad de teeraturas de descarga. Potenca ína. Necesdad de una teeratura ntereda. Iuesta en coresores coound. E. TORRE Pag. Eleccón de la resón ntereda. Igualdad tasas. a seleccón de la resón ntereda coo eda geoétrca entre las de condensacón y eaoracón (gualdad de tasas en abas etaas) conduce a un óto de consuo en coresores, ero en las sguentes condcones: El so caudal en abas etaas de coresón. Coortaento de los aores coo gases erfectos. as teeraturas de asracón en abas etaas de coresón son guales. Condcones que no se culen en las nstalacones frgorífcas reales. E. TORRE Pag. Eleccón de la resón ntereda. Igualdad tasas. Caso deal Trabajo de coresón ( a ) en una transforacón adabátca: E. TORRE Pag. ) / ( ) / ( / )/ ( / / / / ) ( / / ncal ncal fnal ncal ncal fnal a T cte d cte d cte cte Eleccón de la resón ntereda. Igualdad tasas. Caso deal Trabajo de coresón ( a ) en dos transforacón adabátcas: Se uede calcular el íno de T. E. TORRE Pag. ncal a a a T ) / ( )/ ( ) ( ) ( ) ( ncal T d d ) / ( ) / (

15 Eleccón de la resón ntereda. Igualdad tasas. Dagraa - Eleccón de la resón ntereda. Igualdad tasas. Teeraturas descarga og ( ) og( ) og( ) og( ) (escala logarítca) a relacón entre teeraturas de entrada e y salda s a coresores, será: Con lo que: T T s e ( ) / T T s e Segentos guales T e T ; T e s T s E. TORRE Pag. E. TORRE Pag. Igualdad de teeraturas de descarga. Mína otenca consuda. En base a las consderacones ecas con gualdad de tasas de coresón: con lo que la etaa de coresón de baja trabaja con un enor salto. E. TORRE Pag. 9 Obtencón del íno de la sua de: Forulas aroxadas: ernger (aoníaco); teeratura ntereda T a la resón calculada coo eda geoétrca Tót. T º C Czalnsy Sandolt Ddon P P C C T C s E. TORRE Pag. C s, ót. T T T, ót.. g /, ót. T T c

16 Reresentacón, COP, R-; T = ºC; T = -ºC G.S. = ºC; G.R. = ºC INT. IERTO,, EXP. ESCOND,, INY. IQUIDO TEMP. INTERMEDI [ºC] INSTCION TIPO OOSTER E. TORRE Pag. INSTCION TIPO COMPRESION EN T Co. alternatos.p..c.s. (desrecalent.) Condens. re Salas de roceso clatzadas, con ea. secos. Intercabador nteredo to cerrado. Recente lqudo.p. Generador-elo (reenfraento) Túneles de enfraento y cáaras de alacenaento. Co. tornllo.p. Presostato de alta en descarga Presostato de baja en succón Presostato dferencal de acete Regulador de caacdad DNFOSS G... E. TORRE Pag. E. TORRE Pag.

17 INTERCMIDOR.C.S. PUESTO DE CONDENSCION roecaento entálco de los aores recalentados, reo a su condensacón. Válulas solenodes de control. Válulas antretorno. Control de la resón de condensacón, en caso de baja carga o are de condensacón a baja teeratura, dera desde el ntercabador de.c.s. aca el recente de alta resón. Recente de alta resón, con álula de flotador de alta. E. TORRE Pag. E. TORRE Pag. VVU FOTDOR.P. ZON INTERMEDI Plota el sunstro de fludo al recente de baja resón. 9.- Obturador.- Conexón a recente.p.,. Conexones sueror e nferor a deósto.p. Eaoradores alta teeratura. Intercabador to cerrado. Recente lqudo baja resón. Generador de elo. Coresordetornllodebaja resón. E. TORRE Pag. E. TORRE Pag.

18 EVPORDORES T TEMP. RECIPIENTE DE IQUIDO.P. E. TORRE Pag. 9 E. TORRE Pag. EVPORDORES DE.T. GENERDOR DE HIEO TERMOSTTIC DE NIVE E. TORRE Pag. E. TORRE Pag.

19 COMPRESOR DE TORNIO INTERCMIDOR TIPO CERRDO E. TORRE Pag. E. TORRE Pag. INTRODUCCIÓN CSO DE DISPOSICIÓN COMPOUND En las nstalacones que trabajan con doble coresón drecta, el coresor de baja resón solía llaarse "booster", debdo a que ncalente ucas lantas de coresón sle fueron reconertdas ara acer frente a las nueas necesdades, conrténdose en nstalacones de coresón últle. No obstante una únca áquna de coresón uede trabajar con dos etaas de coresón, con algunos clndros trabajando en el lado de alta resón y los restantes en el de baja. Este to es llaado de coresor "coound". Desde un unto de sta ráctco, el uso de un sólo coresor uede coensar, en los oentos de rearacón (stoc ltado de reuestos, un sólo otor y coacdad), la osble dferenca con la resón que conduce a una otenca ína. E. TORRE 9

20 DISPOSICIÓN COMPOUND RECIÓN DE CIINDROS El cálculo de la relacón de clndros, se efectúa a artr de los olúenes geoétrcos dsonbles en los clndros de alta y baja resón: D V g = s N z = D V g s N z V r= =V g V r= =V g V V g g = z =. = ( ) z z /z E. TORRE E. TORRE R- DOE COMPOUND INSTCIÓN COMPOUND E. TORRE 9 E. TORRE

21 INSTCIÓN COMPOUND CONFIGURCIONES E. TORRE E. TORRE PRESIÓN INTERMEDI PRESIÓN INTERMEDI dm dr dz dv M R Z V en nuestro caso Z =.; dz/z =, y consderando (R =a bt) dr R b P P I RH M R d I b P zh z R. Z V suc. suc t H dp b I dr H t dp I dr P I E. TORRE R z H H suc M R z R. Z V. en nuestro caso Z =.; dz/z =, y consderando (R =a bt) dr b P b th t dpi di dpi b R PI P drh dr PI dv d d d suc suc suc ; V dv V suc d suc, H suc, H suc suc suc dp dp P P E. TORRE

22 PRESIÓN INTERMEDI R DOE COMPOUND dm M t = b R H, H t R, d suc, H suc, H dp dp P P os dos térnos son ostos, or lo que un auento de la relacón de caudales M roduce un auento en la resón ntereda. E. TORRE E. TORRE R DOE COMPOUND R DOE COMPOUND E. TORRE E. TORRE

23 R DOE COMPOUND R DOE COMPOUND E. TORRE 9 E. TORRE 9 CRITERIOS PR. R- T T I T T tasa RT ; RT ara PI P P tasa. P = Pa; P = Pa E. TORRE 9