Sistemas y Máquinas Fluido Mecánicas

Transcripción

1 Sistemas y Máquias Fluido Mecáicas Bloque II. Tema 4. Veladores Carlos J. Reedo Imaculada Ferádez Diego Jua Carcedo Haya Félix Orz Ferádez Departameto de Igeiería Eléctrica y Eergé5ca Este tema se publica bajo Licecia: Crea5ve Commos BY- NC- SA 4.

2 Las trasparecias so el material de apoyo del profesor para impartir la clase. No so aputes de la asigatura. Al alumo le puede servir como guía para recopilar iformació (libros, ) y elaborar sus propios aputes E esta presetació se icluye u listado de problemas e el orde e el que se puede resolver siguiedo el desarrollo de la teoría. Es trabajo del alumo resolverlos y comprobar la solució

3 2.2.- Compresores

4 Objetivos: El objetivo de este bloque es desarrollar las máquias hidráulicas geeradoras de mayor aplicació para el movimieto de aire: vetiladores y compresores Este bloque se complemeta co ua práctica de laboratorio dode se puede ver diferetes máquias y sus despieces

5 Geeralidades Máquias de Fluidos Máquias Hidráulicas Máquias Térmicas Turbomáquias Volumétricas Geerador Motor

6 Geeralidades Clasificació Curvas Características Leyes de Fucioamieto Acoplamietos Selecció Compresores

7 Geeralidades Geeralidades So máquias destiadas a producir movimieto de aire. Las características pricipales para su selecció so: Caudal volumétrico Icremeto de la presió estática otecia dispoible Redimieto del vetilador Ruido, dimesioes, y modo de arrastre So Geeradores Hidráulicos E u coducto hay tres tipos de presioes : resió estática, sobre las paredes del coducto Diámica, al covertir la eergía ciética e presió Total que es la suma de las dos D o cambia.e..d..t..e..d..t. 2 p v H z 2 g [m] estática : e todas las direccioes diámica : e la direcció del flujo Tiede a succioar Tiede a empujar T aumeta di 2 v 2 g [m]

8 Geeralidades Geeralidades (II) Succioa aire y Cuidado co los arraques itempestivos! Suele arracar por diferecia de presió, y la apertura de ua puerta o vetaa la modifica

9 Clasificació Clasificació (I) orla diferecia de presió estática: Alta presió: 18 < p >3mm.c.a. Media presió: 9 < p <18mm.c.a. Baja presió: p < 9 mm.c.a. or el sistema de accioamieto: Accioamieto directo Accioamieto idirecto por trasmisió El calor del motor pasa al aire El desgaste de la correa cotamia el aire

10 Clasificació Clasificació (I) orla diferecia de presió estática: Alta presió: 18 < p >3mm.c.a. Media presió: 9 < p <18mm.c.a. Baja presió: p < 9 mm.c.a. or el sistema de accioamieto: Accioamieto directo Accioamieto idirecto por trasmisió El calor del motor pasa al aire El desgaste de la correa cotamia el aire

11 Clasificació Clasificació (II) or el modo de trabajo (I): Vetiladores axiales: mueve grades caudales co icremetos de presió estática baja Hélice o Axial Tubo axial: e ua evolvete, da mayores presioes, geera mucho ruido Relació D b /D <,35 roporcioa bajo icremeto de p Tiee redimieto bajo estática (mm.c.a.) Zoa o Recomedada de trabajo Relació D b /D >,35 y <,7 La curva tiee u míimo que el puto de trabajo de debe evitar Relació D b /D >,7 La curva tiee u míimo a evitar roporcioa altas p co caudales medios D d /D <,35,35 < D d /D <,7 (m 3 /h)

12 Clasificació Clasificació (II) or el modo de trabajo (I): Vetiladores axiales: mueve grades caudales co icremetos de presió estática baja Hélice o Axial Tubo axial: e ua evolvete, da mayores presioes, geera mucho ruido Relació D b /D <,35 roporcioa bajo icremeto de p Tiee redimieto bajo E alguos rotores axiales se Relació tiee posibilidad D b /D >,35 de y variar <,7 La curva el águlo tieede ulos míimo álabes que el puto de trabajo de debe evitar estática (mm.c.a.) Zoa o Recomedada de trabajo,35 < D d /D <,7 Relació D b /D >,7 La curva tiee u míimo a evitar roporcioa altas p co caudales medios D d /D <,35 (m 3 /h)

13 Clasificació Clasificació (III) or el modo de trabajo (II): Vetiladores cetrífugos: salida perpedicular a la etrada. De álabes curvados hacia delate So los meos eficietes, pero los que da mayor p y La curva es la más horizotal De álabes rectos a radiales Fáciles de costruir, se suele emplear e captació de aire sucio De álabes curvados hacia atrás So los más eficietes, pero da bajos caudales estática (mm.c.a.) ot (kw) estática (mm.c.a.) Vet. Cetrífugo Alabes hacia atrás 1.45 rpm; 1,1 kw (A.C.D.) (A.C.T.) (A.R.) Vet. Cetrífugo Alabes hacia adelate 1,45 rpm; 1,1 kw (m 3 /h) (m 3 /h)

14 Clasificació Clasificació (III) or el modo de trabajo (II): Vetiladores cetrífugos: salida perpedicular a la etrada. De álabes curvados hacia delate So los meos eficietes, pero los que da mayor p y La curva es la más horizotal De álabes rectos a radiales Fáciles de costruir, se suele emplear e captació de aire sucio De álabes curvados hacia atrás So los más eficietes, pero da bajos caudales estática (mm.c.a.) ot (kw) estática (mm.c.a.) Es posible istalar ua coroa directriz a la etrada, que puede (A.C.D.) teer águlos de paleta variable Vet. Cetrífugo Alabes hacia atrás 1.45 rpm; 1,1 kw (A.C.T.) (A.R.) Vet. Cetrífugo Alabes hacia adelate 1,45 rpm; 1,1 kw (m 3 /h) (m 3 /h)

15 Clasificació (III) VENTILADORES CENTRÍFUGOS Álabes curvados hacia adelate Álabes curvados hacia atrás Álabes rectos

16 Clasificació (III) VENTILADORES CENTRÍFUGOS Álabes curvados hacia adelate Álabes curvados hacia atrás Álabes rectos

17 Clasificació (III) VENTILADORES CENTRÍFUGOS DE ALTA RESIÓN Álabes curvados hacia adelate Álabes curvados hacia atrás Álabes rectos

18 Clasificació (III) VENTILADORES CENTRÍFUGOS DE ALTA RESIÓN Álabes curvados hacia adelate Álabes curvados hacia atrás Álabes rectos

19 Clasificació Clasificació (IV) or el modo de trabajo (III): Vetiladores trageciales; la trayectoria del aire e el rodete es ormal al eje tato a la etrada como a la salida Vetiladores helicocetrífugos; itermedios etre los cetrífugos y los axiales, el aire etra como e los helicoidales y sale como e los cetrífugos

20 Clasificació Clasificació (IV) or el modo de trabajo (III): Vetiladores trageciales; la trayectoria del aire e el rodete es ormal al eje tato a la etrada como a la salida Vetiladores helicocetrífugos; itermedios etre los cetrífugos y los axiales, el aire etra como e los helicoidales y sale como e los cetrífugos

21 Curva Característica Curvas Características (I) (mm.c.a.) ot (kw) estática (mm.c.a.) Vet. Cetrífugo p Tot ot (%) p est (p T ) Vet. Helicocetrífugo (p est ) Vet. Cetrífugo p di (m 3 /h) (m 3 /h)

22 Curva Característica Curvas Características (II) Comparació % max C. Radial % max Tubo axial C. Adelate C. Atrás 6% Axial mural Z. de T. Zoa de Trabajo Zoa de Trabajo 3% 85% % max 3% 68% % max % max Z. de T. Helicocetrífugo Z. de T. 4% 55% 9% % max

23 Leyes de Fucioamieto Variació de la velocidad de giro: 2 3 ot ot log 5 Lw Lw Variació del diámetro del rodete: 3 D D 2 D D 5 D D ot ot D D log 7 Lw Lw Variació de la desidad del aire: ot ot log 2 Lw Lw caudal, resió, ot otecia absorbida, Lw ruido Supuesto que o comprime el aire se comporta como las B.C. Leyes de Fucioamieto (I)

24 Leyes de Fucioamieto 4 1/ 4 1/ 2 1/ D D 4 3 / 4 3 / 2 1/ ot ot log 2 log 1 Lw Lw Variació varios parámetros: 3 D D 5 5 D D ot ot log 2 log 5 D D log 7 Lw Lw 4 3 / 4 3 / 2 1/ Variació de las prestacioes Supuesto que o comprime el aire se comporta como las B.C. Leyes de Fucioamieto (II)

25 uto de Fucioamieto uto de Fucioamieto (III) C2 C1 C2 Depede del sistema de distribució del aire, que es cambiate (filtros, suciedad, cotrol) p q p C1 Cotrol del Caudal ara variable ara cte Vetilador Cetrífugo y Helicoidal Sistema de Regulació Zoa de osible Regulació Zoa de Reg. Recomedada de % a % de % a % Coste Iicial Cosumo de Eergía Nivel Acústico Compuerta Bajo Malo Malo Bypas Alto Regular - Reg. Velocidad Medio Bueo Regular Helicoidal Agulo Alabes 1 1 Muy Alto Muy Bueo Bueo No Compuertas de lamas paralelas Compuertas de lamas opuestas

26 uto de Fucioamieto uto de Fucioamieto (III) Depede del sistema de distribució del aire, que es cambiate (filtros, suciedad, cotrol) Cotrol del Caudal Vetilador Cetrífugo y Helicoidal Sistema de Regulació Zoa de osible Regulació Zoa de Reg. Recomedada de % a % de % a % Compuerta e ara la impulsió variable Coste Iicial Cosumo de Eergía Nivel Acústico Compuerta Bajo Malo Malo Bypas Alto Regular - Reg. Velocidad Medio Bueo Regular Helicoidal Agulo Alabes 1 1 Muy Alto Muy Bueo Bueo % otecia p C2 Coroa directriz e la etrada q C1 p C2 C1 ara cte No Velocidad variable Compuertas de lamas paralelas % Compuertas de lamas opuestas

27 Acoplamieto Acoplamietos (I) Serie: suma de presioes El caudal sumiistrado por los dos vetiladores es el mismo Coducto Ac V1+V1 V1 1

28 Acoplamieto Acoplamietos (II) El aire sale e la direcció axial, pero tiee cierta velocidad de rotació Vetiladores Tuboaxiales róximos La coroa directriz e la descarga poe el aire e direcció axial miimizado la pérdida de carga Co directriz de descarga Coducto Ac V1

29 Acoplamieto Acoplamietos (II) El aire sale e la direcció axial, pero tiee cierta velocidad de rotació Vetiladores Tuboaxiales róximos E cotrarotació La coroa directriz e la descarga poe el aire e direcció axial miimizado la pérdida de carga Los vetiladores co igual setido de rotació miimiza la velocidad relativa co la que el aire ve el giro del 2do vetilador y por lo tato su efecto es reducido Ac V1 Co directriz de descarga Coducto Co el mismo giro

30 Acoplamieto Acoplamietos (II) El aire sale e la direcció axial, pero tiee cierta velocidad de rotació Vetiladores Tuboaxiales róximos E cotrarotació La coroa directriz e la descarga poe el aire e direcció axial miimizado la pérdida de carga Los vetiladores co distito setido de rotació aumeta la velocidad relativa co la que el aire ve el giro del 2do vetilador y por lo tato su efecto se potecia Ac V1 Co directriz de descarga Coducto Co el mismo giro

31 Acoplamieto Acoplamietos (II) aralelo: suma de caudales La presió sumiistrada por los dos vetiladores es la misma Cuidado co los acoplamietos e serie cuado la curva del vetilador preseta u máximo relativo C2 C1 V1+V1 Coducto V1 V1+V1 V1 La curva del acoplamieto serie preseta ua forma extraña, y puede que el fucioamieto sea iestable 1 Ac

32 Selecció Selecció (I) rogramas de Fabricates Datos del coducto Datos geerales

33 Selecció Selecció (II) rogramas de Fabricates Vetilador Curva

34 Maual de Vetilació S& Selecció de Equipos de Trasporte de Fluidos IDAE Catálogo de Aplicacioes Idustriales S&