Sistemas y Máquinas Fluido Mecánicas

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1 Sistemas y Máquinas Fluido Mecánicas Bloque II. Tema 5.1. Compresores: Generalidades y Clasificación I 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

2 Las trasparencias son el material de apoyo del profesor para impartir la clase. No son apuntes de la asignatura. Al alumno le pueden servir como guía para recopilar información (libros, ) y elaborar sus propios apuntes En esta presentación se incluye un listado de problemas en el orden en el que se pueden resolver siguiendo el desarrollo de la teoría. Es trabajo del alumno resolverlos y comprobar la solución

3 2.1.- Ventiladores Generalidades (I) Teoría de la Compresión

4 Generalidades Máquinas de Fluidos Máquinas Hidráulicas Máquinas Térmicas Turbomáquinas Volumétricas Generador Motor

5 Generalidades Generalidades Son Máquinas Térmicas Generadoras Mediante la aplicación de trabajo exterior reducen el volumen aumentando la presión de un gas o vapor Teóricamente el proceso es isoentrópico (adiabático)

6 Clasificación (I) Se pueden clasificar atendiendo a diferentes aspectos Por el Motor de Accionamiento Eléctricos (habitual) Gas (favorecido por las compañías de gas para desestacionalizar su demanda) Motor diesel Turbina de gas Por la Separación respecto a su Accionamiento Herméticos (eléctricos, pequeña potencia) Semiherméticos Abiertos (sin interacción de averías)

7 Clasificación (II) Por el Modo de Compresión (I) Alternativos (reciprocantes) (I) La presión se ajusta Vibraciones 2 válvulas Flujo pulsante Comportamiento conocido Válvula de Admisión V. de Escape ADMISION DESCARGA La capacidad se puede regular si se puede descargar (válvula de admisión abierta) alguno de los cilindros del compresor; pero el rendimiento no se mantiene Cilindro Segmentos Pistón Biela p adm > p int V.A. abierta p des > p int V.D. cerrada p adm < p int V.A. cerrada p des < p int V.D. abierta

8 Clasificación (II) Por el Modo de Compresión (I) Alternativos (reciprocantes) (I) La presión se ajusta Vibraciones 2 válvulas Flujo pulsante Comportamiento conocido La capacidad se puede regular si se puede descargar (válvula de admisión abierta) algún cilindro; pero el rendimiento no se mantiene

9 Clasificación (III) Por el Modo de Compresión (II) Alternativos lineales Tiene dos cámaras en línea El accionamiento debe ser lineal Cada cámara tiene diferente volumen

10 Clasificación (IV) Por el Modo de Compresión (III) 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

11 Clasificación (IV) Cuadro estrangulador Válvula reguladora Por el Modo de Compresión (III) Disco oscilante Carril de deslizamiento Alternativos de Pistones Axiales Tiene varias cámaras en la dirección del eje Eje Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo Alta P La inclinación del plato permite regular la capacidad (+ o - mantiene el rendimiento) Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno Baja P Embolo Presión en la cámara Muelles Cubo de impulsión

12 Clasificación (V) Por el Modo de Compresión (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 Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno α

13 Clasificación (V) Por el Modo de Compresión (IV) Alternativos de Pistones Axiales Tiene varias cámaras en la dirección del eje α Un plato guía fuerza la entrada-salida del émbolo La inclinación del plato permite regular la capacidad Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno Cilindrada

14 Clasificación (V) Por el Modo de Compresión (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 Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno α 2

15 Clasificación (V) Por el Modo de Compresión (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 Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno α 2 Cilindrada

16 Clasificación (V) Por el Modo de Compresión (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 Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno α = 0 Cilindrada = 0

17 Clasificación (V) Por el Modo de Compresión (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 Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

18 Clasificación (V) Por el Modo de Compresión (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 Tienen una única entrada/salida por cilindro y válvulas antiretorno

19 Clasificación (VI) Por el Modo de Compresión (V) Alternativos de Pistones Radiales Tiene y válvulas antiretorno Puertos de Entrada y Salida

20 Clasificación (VI) Por el Modo de Compresión (V) Alternativos de Pistones Radiales Tiene y válvulas antiretorno

21 Clasificación (VI) Por el Modo de Compresión (V) Alternativos de Pistones Radiales Tiene y válvulas antiretorno

22 Clasificación (VII) Por el Modo de Compresión (VII) Rotativos (I) De paletas: Silenciosos Sin válvula de admisión Sensibles golpe de líquido Débil estanqueidad (bajas relaciones de compresión)

23 Clasificación (VII) Por el Modo de Compresión (VII) Rotativos (I) De paletas: Silenciosos Sin válvula de admisión Sensibles golpe de líquido Débil estanqueidad (bajas relaciones de compresión) Descarga r R V π R r e L N / 2 L n 60 m /h p p p r e p R y r los radios del estator y el rotor L r y L p longitudes del rotor y de la paleta e p el espesor de la paleta N p el número de paletas n la velocidad de giro L p Aspiración

24 3 π R r e L N / 2 L n 60 m /h Clasificación 2 2 (VII) V p p p r Por el Modo Par de F rcompresión P S r (VII) 1 1 Rotativos V(I) c n (P Trabajo De paletas: F e Pot F v t Silenciosos t Sin válvula de admisión P1 S1 2 n r P 1 S1 w r Sensibles golpe de líquido R y r Débil los radios estanqueidad del estator y el rotor L r y L p (bajas longitudes relaciones del rotor de compresión) y de la paleta e p el espesor de la paleta N p el número de paletas S superficie máx de la paleta (cm 2 ) V 1 volumen de la cámara máx (cm 3 ) n la velocidad de giro v velocidad c nº de cámaras presión relativa P 1 QN 1 1 1) Descarga e p r R L p Aspiración

25 Clasificación (VII) Por el Modo de Compresión (VII) Rotativos (II) De rodillo: Silenciosos Sin válvula de admisión Sensibles golpe de líquido Estanqueidad muy débil (bajas relaciones de compresión)

26 Clasificación (VII) Por el Modo de Compresión (VII) Rotativos (II) De rodillo: Silenciosos Sin válvula de admisión Sensibles golpe de líquido Estanqueidad muy débil (bajas relaciones de compresión)

27 Clasificación (VII) Por el Modo de Compresión (VII) Rotativos (II) De rodillo: Silenciosos Sin válvula de admisión Sensibles golpe de líquido Estanqueidad muy débil (bajas relaciones de compresión) R r L p e p V ( π R r e L N ) L n 60 m /h p p p r R y r los radios del estator y el rotor L r y L p longitudes del rotor y de la paleta e p el espesor de la paleta N p el número de paletas n la velocidad de giro

28 Clasificación (VIII) Por el Modo de Compresión (VIII) Rotativos (III) Swing: Silenciosos Sin válvula de admisión Sensibles golpe de líquido

29 Clasificación (VIII) Por el Modo de Compresión (VIII) Rotativos (III) Swing: Silenciosos Sin válvula de admisión Sensibles golpe de líquido

30 Clasificación (VIII) Por el Modo de Compresión (VIII) Rotativos (III) Swing: Silenciosos Sin válvula de admisión Sensibles golpe de líquido

31 Clasificación (VIII) Por el Modo de Compresión (VIII) Rotativos (III) Swing: Silenciosos Sin válvula de admisión Sensibles golpe de líquido

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