Universidad Tcnica Estatal de Quevedo

Universidad Tcnica Estatal de Quevedo2014

Compresores y Bombas Operaciones Unitarias Shirley Vlez C05/06/2014

UNIVERSIDAD TCNICA ESTATAL DE QUEVEDOFACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERAESCUELA PARA EL DESARROLLO AGROINDUSTRIAL

Operaciones Unitarias Consulta 2

Introduccin a los Compresores y BombasEn los diferentes bioprocesos existe la necesidad de transportar fluidos (lquidos y gases), de un lugar a otro utilizando ductos o canales. Este movimiento se logra por medio de una transferencia de energa, para ello, los equipos que ms se utilizan para este proceso son las bombas y los compresores. (Posada R, 2014).

Qu es un Compresor?Es una mquina de fluido que est construida para aumentar la presin y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores.

Esto se realiza a travs de un intercambio de energa entre la mquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por l convirtindose en energa de flujo, aumentando su presin y energa cintica impulsndola a fluir. (Pontiles Z., 2012).

Cmo funciona?A travs de un intercambio de energa entre la mquina y el fluido, en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por l convirtindose en energa de flujo, aumentando su presin y energa cintica impulsndola a fluir.

Se diferencian de las bombas en que su fluido de trabajo es compresible y de los ventiladores porque estos no aumentan la presin, densidad o temperatura del fluido de manera considerable. (Pea C, Garca N, Gutirrez J, Salazar R, Orozco M., 2008). Principios de funcionamiento semejante al de las bombas (Miguel., 2007). Mayor tamao Mayor velocidad de las piezas mviles Menor holgura entre piezas mviles Mayor coste de adquisicin Mayor consumo Mayor coste de mantenimientoClasificacin de los CompresoresEl tipo de compresor depende del tipo de fluido frigorgeno utilizado. En las mquinas de desplazamiento positivo se aplica una fuerza exterior para obligar a un cierto volumen de gas o vapor a desplazarse desde el recinto a baja presin hasta el recinto a alta presin. (Miranda B., Rodrguez C., 2010).

Segn las exigencias referentes a la presin de trabajo y al caudal de suministro, se pueden emplear diversos tipos de construccin. Se distinguen dos tipos bsicos de compresores:

El primero trabaja segn el principio de desplazamiento. La compresin se obtiene por la admisin del aire en un recinto hermtico, donde se reduce luego el volumen. Se utiliza en el compresor de mbolo (oscilante o rotativo).

El otro trabaja segn el principio de la dinmica de los fluidos. El aire es aspirado por un lado y comprimido como consecuencia de la aceleracin de la masa (turbina). (Posada R, 2014).

Compresores de mboloCompresor de mbolo oscilante. Este es el tipo de compresor ms difundido actualmente. Es apropiado para comprimir a baja, media o alta presin. Su campo de trabajo se extiende desde unos 1 .100 kPa (1 bar) a varios miles de kPa (bar).

Compresor de mbolo oscilante: Para obtener el aire a presiones elevadas, es necesario disponer varias etapas compresoras. El aire aspirado se somete a una compresin previa por el primer mbolo, seguidamente se refrigera, para luego ser comprimido por el siguiente mbolo.

El volumen de la segunda cmara de compresin es, en conformidad con la relacin, ms pequeo. Durante el trabajo de compresin se forma una cantidad de calor, que tiene que ser evacuada por el sistema refrigeracin.

Compresor de membranaEste tipo forma parte del grupo de compresores de mbolo. Una membrana separa el mbolo de la cmara de trabajo; el aire no entra en contacto con las piezas mviles. Por tanto, en todo caso, el aire comprimido estar exento de aceite. Estos, compresores se emplean con preferencia en las industrias alimenticias farmacuticas y qumicas.

Compresor de mbolo rotativoConsiste en un mbolo que est animado de un movimiento rotatorio. El aire es comprimido por la continua reduccin del volumen en un recinto hermtico.

Compresor rotativo multicelularUn rotor excntrico gira en el interior de un crter cilndrico provisto de ranuras de entrada y de salida.

Las ventajas de este compresor residen en sus dimensiones reducidas, su funcionamiento silencioso y su caudal prcticamente uniforme y sin sacudidas.

El rotor est provisto de un cierto nmero de aletas que se deslizan en el interior de las ranuras y forman las clulas con la pared del crter. Cuando el rotor gira, las aletas son oprimidas por la fuerza centrfuga contra la pared del crter, y debido a la excentricidad el volumen de las clulas vara constantemente.

Tuvo Compresor Un turbocompresor TC est constituido esencialmente por un rotor que gira en el interior de una carcasa; el rotor est formado por un conjunto de labes o paletas y el vapor es obligado a circular por el espacio libre entre cada dos labes.

El movimiento impuesto al rotor aumenta la velocidad absoluta del vapor y posteriormente se transforma la energa cintica de la corriente en energa de presin mediante un difusor. Existen dos tipos de TC: los de flujo axial y los centrfugos de flujo radial. (Miranda B., Rodrguez C., 2010).

BibliografaMiguel., (2007). Compresores.

Miranda B., Rodrguez C., (2010). INSTALACIONES FRIGORFICAS, Centro Nacional de Formacin Martima de Bamio.

Pontiles Z., (2012).UNIDAD CURRICULAR: EQUIPOS MQUINAS E INSTALACIONES INDUSTRIALES.

Pea C, Garca N, Gutirrez J, Salazar R, Orozco M., (2008). Compresores. Servicio de power point.

Posada R, (2014). Bombas y Compresores. Disponible en: https://procesosbio.wikispaces.com/

Qu es una Bomba?Una bomba es una mquina hidrulica generadora que transforma la energa (generalmente energa mecnica) con la que es accionada en energa hidrulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser lquido o una mezcla de lquidos y slidos como puede ser el hormign antes de fraguar o la pasta de papel.

Al incrementar la energa del fluido, se aumenta su presin, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas segn el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presin de un lquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el fluido de una zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o altitud. (Valentn., 2007).

HistoriaLa primera bomba conocida fue descrita por Arqumedes y se conoce como tornillo de Arqumedes, descrito por Arqumedes en el siglo III adC, aunque este sistema haba sido utilizado anteriormente por Senaquerib, rey de Asiria en el siglo VII adC.

Componentes de una BombaLos principales elementos de una bomba son:

La tubera de aspiracin. El rodete. El rgano colector o voluta. La tubera de descarga.

Dependiendo del tipo de bomba puede ser necesario de valvulas de carga y descargaDampeners de carga y de descarga estos van colocados en las lneas de flujo con el fin de dar un flujo continuo especialmente en las bombas de pistn

Puede necesitarse de una vlvula check de pie, filtros o coladera para no dejar pasar cuerpos extraos que pueden daar a la bomba.

El cuerpo de la bomba comprende los orificios de aspiracin y de descarga y el recuperador que tiene por objeto transformar en presin una parte de la velocidad comunicada al lquido por el impulsor. Este tambin sirve para la fijacin de la misma en un bastidor que soporta las chumaceras y el grupo motriz. (Posada R, 2014).

Cmo funciona?En general, una bomba se utiliza para incrementar la presin de un lquido aadiendo energa al sistema hidrulico, para mover el fluido de una zona de menor presin o altitud a otra de mayor presin o altitud.

Clasificacin de las BombasLa clasificacin segn su forma de impulsin viene dada en dos grupos que son:

Bombas Dinmicas Bombas de desplazamientos positivos o volumtricos.

(Posada R, 2014)

Bombas de desplazamientos positivos o volumtricosEn este tipo de bombas, en cada ciclo el rgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que tambin se denominan bombas volumtricas.

En caso de poder variar el volumen mximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en: Bombas de mbolo alternativo, en las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la accin de un mbolo o de una membrana.

Bombas volumtricas rotativas o rotoestticas, en las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presin) hasta la zona de salida (de alta presin) de la mquina. Algunos ejemplos de este tipo de mquinas son la bomba de paletas, la bomba de lbulos, la bomba de engranajes, la bomba de tornillo o la bomba peristltica.

Bombas rotodinmicasEn las que el principio de funcionamiento est basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la mquina y el fluido, aplicando la hidrodinmica.En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con labes que giran generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de mquinas el flujo del fluido es continuo. Estas turbo mquinas hidrulicas generadoras pueden subdividirse en:

Radiales o centrfugas, cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor.

Axiales, cuando el fluido pasa por los canales de los labes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro.

Diagonales o helicocentrfugas cuando la trayectoria del fluido se realiza en otra direccin entre las anteriores, es decir, en un cono coaxial con el eje del rodete.

Segn el tipo de accionamiento Electrobombas. Genricamente, son aquellas accionadas por un motor elctrico, para distinguirlas de las motobombas, habitualmente accionadas por motores de explosin

Bombas neumticas que son bombas de desplazamiento positivo en las que la energa de entrada es neumtica, normalmente a partir de aire comprimido.

Bombas de accionamiento hidrulico, como la bomba de ariete o la noria.

Bombas manuales. Un tipo de bomba manual es la bomba de balancn.BibliografaPosada R, (2014). Bombas y Compresores. Disponible en: https://procesosbio.wikispaces.com/

Valentn., (2007). Tipos de Bombas.